Giáo trình Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel (Trình độ Trung cấp) (Phần 2)

ọc viên. Nội dung 5.1KHÁI QUÁT CHUNG. 5.1.1Nhiệm vụ, phân loại và yêu cầu. 5.1.1.1Nhiệm vụ. - Cung cấp chính xác lượng nhiên liệu dưới áp suất cao vào thời điểm thích hợp cho vòi phun phun vào trong xy lanh động cơ. - Đúng trình tự và thay đổi lượng cung cấpnhiên liệu phù hợp với các chế độ tải trọng của động cơ. 5.1.1.2Phân loại. Theo phương pháp phân phối nhiên liệu cho các xy lanh động cơ bơm được chia thành 2 loại chính. + Bơm nhánh(bơm dãy) có nhiều cặp pít tông-xy lanh tương ứng với số xy lanh của động cơ.(mỗi cặp pít tông- xy lanh cung cấp cho một xy lanh của động cơ) +Bơm phân phối VE (bơm quay): Bơm có một cặp pít tông-xy lanh có thể cung cấp cho nhiều xy lanh động cơ. 5.1.1.3Yêu cầu. Bơm cao áp là chi tiết quan trọng nhất trong hệ thống nhiên liệu của động cơ Diesel: - Cung cấp nhiên liệu có áp suất cao vào xylanh của động cơ Diesel với một lượng nhiên liệu phù hợp với tải trọng và tốc độ chế độ của động cơ. - Cung cấp nhiên liệu cho xylanh động cơ vào một thời điểm quy định (tính theo góc quay của trục khuỷu) và theo một quy luật xác định. - Lượng nhiên liệu cung cấp vào các xylanh phải đồng đều cho tất cả các xy lanh của động cơ. - Đảm bảo cho nhiên liệu cung cấp cho vòi phun phải có một áp suất cần thiết trong động cơ. - Khống chế được nhiên liệu phù hợp với tải trọng và chế độ của động 56 cơ. 5.1.2Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp nhiên liệu sử dụng bơm cao dãy. 5.1.2.1Sơ đồ chung. Sơ đồ hệ thống cung cấp của các động cơ Diesel thường chỉ khác nhau về số lượng các bình lọc và một số bộ phận phụ trợ. Hệ thống bao gồm các phần chính sau: - Phần cung cấp không khí và thoát khí: + Bình lọc khí: dùng để lọc sạch không khí trước khi đưa vào trong buồng đốt + Ống hút: dẫn không khí sạch vào buồng đốt + Ống xả, ống tiêu âm: Dẫn khí đã cháy ra ngoài - Phần cung cấp nhiên liệu gồm: + Thùng nhiên liệu: Dùng để chứa dầu Diesel cung cấp cho toàn hệ thống + Bơm áp lực thấp: Dùng để hút nhiên liệu từ thùng chứa thông qua các 57 bầu lọc đẩy lên bơm cao áp. + Lọc dầu: Có chức năng lọc sạch nhiên liệu trước khi vào bơm cao áp, đảm bảo nhiên liệu sạch, không cặn bẩn, giúp hệ thống làm việc tốt. + Đường ống áp thấp: Dùng để dẫn nhiên liệu từ thùng chứa đến bơm cao áp và nhiên liệu thừa từ vòi phun trở về thùng chứa. + Đường ống cao áp: Dùng để dẫn nhiên liệu có áp suất cao từ bơm cao áp đến các vòi phun. + Bơm cao áp: tạo ra nhiên liệu có áp suất cao cung cấp cho vòi phun đúng lượng phun và đúng thời điểm. + Vòi phun: phun nhiên liệu tơi sương vào buồng đốt Hình 5.1.Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng bơm cao áp dãy. 1. Thùng chứa nhiên liệu; 2. Lọc sơ (Bộ tách nước); 3. Bơm cao áp; 4. Ống dẫn nhiên liệu đi; 5. Bầu lọc nhiên liệu; 6. Ống nhiên liệu cao áp; 7. Vòi phun; 8. Đường dầu hồi; 9. Bơm chuyển nhiên liệu; 10. Bộ điều tốc; 11. Bộ định thời (bộ điều chỉnh góc phun sơm) 5.1.2.2Nguyên lý làm việc của hệ thống. - Khi động cơ làm việc bơm áp lực thấp hoạt động sẽ hút nhiên liệu từ thùng qua bình lọc sơ và lọc sơ bộ các cặn bẩn có kích thước lớn sau đó đẩy lên bình lọc tinh, nhiên liệu đã lọc sạch được cấp vào đường hút của bơm cao áp, từ bơm cao áp nhiên liệu được nén với áp suất cao qua ống dẫn cao áp tới vòi phun, phun nhiên liệu tơi sương vào không khí đã được nén trong xy lanh. - Nhiên liệu thừa từ vòi phun theo ống dẫn về lại thùng. Từ bơm cao áp cũng có đường dẫn nhiên liệu trở lại bơm áp lực thấp khi cung cấp tới bơm cao áp quá nhiều. - Không khí hút qua bình lọc, qua ống hút vào trong xy lanh. Khí đã cháy qua ống xả, ống giảm âm ra ngoài. 58 5.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BƠM CAO ÁP DÃY. Bơm cao áp dẫy là loại bơm dài một dẫy cung cấp nhiên liệu cho nhiều xy lanh của động cơ, động cơ Diesel có bao nhiêu xy lanh thì bơm dẫy có bấy nhiêu phân bơm, các phân bơm được lắp trung trong một vỏ và được điều khiển do một trục cam nằm trong thân bơm với một thanh răng điều khiển tất cả các pít tông bơm. Hai đầu bơm có bộ điều tốc và cơ cấu phun sớm . ngoài ra hai bên thành bơm là nơi lắp bơm chuyển nhiên liệu (hình 5.2) 1. Bộ điều tốc. 2. Bơm chuyển nhiên liệu. 3. Cơ cấu phun dầu sớm tự động. 4. Trục cam bơm cao áp. 5. Vít xả không khí. 6. Cửa chặn. 7. Các phân bơm. 8. Vỏ bơm. Hình 5.2. Cấu tạo của bơm cao áp dẫy. Bơm phun là một loại bơm loại P kín hoàn toàn. Hình dạng được đưa ra như hình đi kèm. Các chi tiết như píttông bơm, van phân phối, lò xò van phân phối được nâng trên bích nối bởi bộ giữ van phân phối gồm có bộ píttông bơm được gắn trong vỏ bơm. Vỏ cam hợp nhất với hệ thống bôi trơn bằng lực bởi hệ bôi trơn của động cơ, vỏ bơm, trục cam và bộ điều hành. Để không bị rò rỉ nhiên liệu vào vỏ cam càng nhiều càng tốt thì một lỗ xéo trong thân píttông sẽ bảo vệ tốt chống lại việc rò nhiên liệu từ bề lắng dầu của vỏ cam. Cùng được gắn bên vòng thân píttông là một bộ vạt nhiên liệu có chức năng ngăn ngừa vỏ bơm bị mòn bởi dòng nhiên liệu chảy ngược lại ở đầu cuối của bộ phun nhiên liệu. Bơm phun nhiên liệu được chạy bằng một nửa tốc độ động cơ. 5.2.1Cấu tạo và hoạt động của một phân bơm. a. Cấu tạo. 59 1. Đầu nối 2. Buồng cao áp 3. Van triệt hồi 4. Pít tông bơm cao áp 5. Thanh răng 6. Vấu chữ thập 7. Vòng răng 8. Ống kẹp đuôi pít tông 9. Lò xo bơm 10. Bulông điều chỉnh 11. Con đội con lăn 12. Trục cam 13. Xylanh bơm cao áp 14. Vỏ bơm 15. Đế van cao áp Hình 5.3.Sơ đồ cấu tạo một nhánh bơm. b. Hoạt động (hình 5.4). Hình 5.4.Nguyên lý làm việc của một phân bơm. 60 Khi cửa nạp xã ở thân píttông mở trong kỳ nó đi xuống dưới từđiểm chết trên, nhiên liệu sẽ được nạp vào thân píttông bởi áp suấtâm do píttông đi xuống và bởi áp suất bơm cung cấp nhiên liệu . Vào kỳ píttông đi lên, píttông bắt đầu nén nhiên liệu vào lúc đỉnhcủa pít-tông đóng cửa nạp/xả ở thân píttông. Khi píttông đi xa hơn và áp suất nhiên liệu tăng thì píttông thắnglực lò xo của van phân phối. Điều này làm cho nhiên liệu được phânphối khi áp suất đến vòi thông qua ống phun. Khi rãnh cắt (đầu) của píttông chạm cửa xả/nạp khi píttông đi xa hơn lên phía trước, nhiên liệu được xả ra từ cửa nạp/xả thông qua rãnh vuông góc của píttông. Sau đó píttông sẽ đi lên xa hơn nữa thì sẽ làm cho nhiên liệu được nạp do áp suất nữa. Hình 5.5. Khoảng công tác của pít tông. Hành trình của píttông trong khi nhiên liệu được nạp áp suất (từ điểm nơi píttông kẹt cửa nạp/xả của thân píttông đến điểm nơi đầu làm hết kẹt) được gọi là khoảng tác động. Lượng nhiên liệu được bơm có thể thay đổi vào tải động cơ khi khoảng tác động này tăng hoặc giảm. Hình 5.6. Điều khiển lượng cung cấp nhiên liệu. Quá trình này được hoàn tất bởi việc thay đổi vị trí nơi đó rãnh cắtgặp cửa hút/xả trong kỳ đi lên của píttông, gặp kỳ đi lên của píttông, gặp với píttông được quay ở góc cho trước. Để có được điềunày, cần điều khiển di chuyển theo một bên khi cần điều khiển tảihoặc bộ điều tốc hoạt động. Trong cần điều khiển có số rãnh bằngvới số lượng xy lanh bơm. Được cài vào trong rãnh là một viên bi cầu được hàn vào ống điềukhiển mà cho phép ống điều khiển quay khi cần điều khiển dichuyển. Phần cuối của ống điều khiển khớp với mặt truyền độngcủa píttông mà làm cho píttông quay để thay đổi khoảng tác độngkhi ống điều khiển quay. 5.2.2Cấu tạo của pít tông-xy lanh: 61 a. Cấu tạo píttông (hình 5.7). Pít tông có kết cấu hình trụ được chia làm ba phần: 1. Rãnh khởi động 2. Rãnh đứng 3. Rãnh chéo 4. Rãnh tròn Hình 5.7. Các loại pít tông. - Phần đầu của pít tông: là nơi bố chí các giờ vát (rãnh chéo) rãnh đứng và rãnh tròn với mục đích điều chỉnh lượng nhiên liệu cần cung cấp cho một hành trình, hình dạng và kích thước các rãnh chéo trên phần đầu pít tông rất đa dạng như ( hình 5.7.a,b,c) - Phần thân pít tông: làm nhiệm vụ dẫn hướng và đảm bảo cho pít tông được bôi trơn tốt hơn, bộ đôi pít tông– xylanh được bôi trơn bằng chính nhiên liệu Diesel đang được cung cấp vào xylanh. - Phần đuôi pít tông: là nơi nhận trực tiếp chuyển động từ con đội nơi giá lắp đĩa lò xo dưới của lò xo hồi vị và cơ cấu xoay pít tông. b. Cấu tạo xylanh (Hình 5.8) Xylanh là chi tiết hình trụ rỗng, mặt ngoài thường làm hai bậc và được cố định chống xoay bằng vít hoặc chất định vị phần trên của xylanh là nơi bố trí các lỗ nạp và lỗ xả nhiên liệu, kích thước hình dạng số lượng và bố trí lỗ nạp, lỗ xả nhiên liệu tuỳ thuộc vào kết cấu cụ thể của từng bơm. 1. Lỗ nạp. 2. Rãnh đứng 3. Xylanh 4.Pít tông 5.Lỗ xả. 6. Rãnh chéo. Hình 5.8.Cấu tạo của xylanh lỗ nạp bằng lỗ xả. 62 5.2.3Van cao áp (Van triệt hồi). a. Chức năng. - Ngăn không cho nhiên liệu Diesel từ đường nhiên liệu cao áp trở về bơm cao áp khi pít tông- xylanh bơm cao áp ở hành trình hút nhiên liệu và ngăn không cho không khí trong xy lanh động cơ đi vào xylanh bơm cao áp. - Giảm áp suất dư nhiên liệu trong đường cao áp đến giá trị cần thiết cũng như dập tắt dao động sóng của nhiên liệu trong ống dẫn cao áp đảm bảo cho quá trình phun được bắt đầu nhanh và kết thúc dứt khoát giảm khả năng phun rớt. b. Cấu tạo van cao áp. Cấu tạo van cao áp thông dụng được trình bày trên ( hình 5.9). Van cao áp và đế van là cặp chi tiết lắp ráp chính xác, khi hở hướng kính khe hở giữa van và đế van phải nằm trong khoảng (0,004-0,006) mm độ cứng bề mặt van vào khoảng (60-64) HRC. a) Cấu tạo của van cao áp 1. Phần côn của van 2. Phần trụ giảm tải 3. Rãnh tròn 4. Thân 5. Rãnh dọc b) Van cao áp đóng c) Van cao áp mở 1. Đầu nối ống cao áp 2. Lò xo van cao áp 3. Van cao áp 4. Phần côn của van 5. Đế van c. Nguyên lý làm việc. Hình 5.9. Van cao áp. Trong quá trình xả, pít tông mở lỗ xả khi đó có sự chênh lệch áp suất dư trong đường ống cao áp và buồng nhiên liệu xung quanh xylanh, nhiên 63 liệu sẽ theo rãnh dọc của pít tông bơm ra cửa xả trên xylanh làm cho áp suất phun trên đỉnh pít tông giảm đột ngột, làm cho van đi xuống đóng lại dưới sức căng của lò xo và sự giảm áp, vào thời điểm gờ dưới của phần trụ giảm tải tiếp xúc vào đế van sẽ tạo ra một khoảng không dẫn đến sự chênh lệch áp suất giữa đường ống cao áp (áp suất dư trong đường ống cao áp) và áp suất mở vòi phun làm cho vòi phun đóng chắc hơn kết thúc quá trình phun một cách dứt khoát và nhanh chóng, quá trình xả nhiên liệu từ đường ống cao áp sang buồng xylanh chấm dứt nhưng van cao áp vẫn tiếp tục đi xuống cho đến khi phần côn của van tiếp xúc với đế van. Do giảm áp suất đột ngột trong đường ống cao áp, kim phun trong vòi phun lập tức đóng lại nhờ lò xo kim phun để tránh tình trạng phun rớt. - Quá trình nén: khi áp suất bơm cao áp lớn hơn sức căng của lò xo van áp suất dư trong đường ống cao áp, khi đó sẽ đẩy cho van cao áp đi lên làm cho lò xo van cao áp nén lại, nhiên liệu được cung cấp vào đường ống cao áp. Khi áp suất trong đường ống cao áp lớn hơn áp suất lò xo của vòi phun làm cho vòi phun mở, nhiên liệu được cung cấp vào xylanh động cơ thực hiện quá trình đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu. Hình 5.10.Hoạt động của van cao áp (van triệt hồi). Nhiên liệu được nén mạnh bởi píttông đẩy van phân phối và vọtra. Khi hoàn thành việc phân phối nhiên liệu do áp suất của píttông thì van phân phối được nén ngược trở lại bởi lò xo van phânphối ra đường nhiên liệu đóng để ngăn dòng chảy ngược lại củanhiên liệu. Sau đó van phân phối đi xuống cho đến khi chạm bề mặt đế, trongkhi nạp nhiên liệu từ phần trên mà tương ứng với khoảng di chuyểnsẽ làm giảm đều áp suất còn lại trong đường dầu từ van phân phốiđến vòi phun. Vì vậy bảo đảm việc phun sẽ không có nhiên liệubị nhỏ giọt. 64 Bộ chặn van phân phối ở đỉnh của lò xo van phân phối được thiếtkế để giới hạn độ nâng của van phân phối. Bộ chặn này làm chovan phân phối quay ổn định ở tốc độ cao và giảm thể tích chết từvan phân phối đến vòi phun để đạt được thể tích phun ổn định. 5.2.4Van duy trì áp suất (Van dòng dư). a.Cấu tạo. Được lắp ở trên bơm cao áp, trên đường hồi nhiên liệu từ bơm cao áp về thùng nhiên liệu. Nó có tác dụng duy trì áp suất ở cửa nạp/xả của pít tông- xy lanh bơm cao áp ở một giá trị nhất định. 1. Ôc bít 2. Đệm lót 3. Lò xo van 4. Đế lò xo 5. Bi thép 6. Thân van 7. Lỗ xả b. Hoạt động. Hình 5.11. Cấu tạo van duy trì áp suất. Khi áp suất nhiên liệu trong bơm phun lớn hơn giá trị quy định thì viên bi thép của van dòng dư được đẩy lên để nhiên liệu chảy lại bình nhiên liệu. 5.2.5Bộ điều tốc. 5.2.5.1Sự cần thiết phải có của bộ điều tốc. Chế độ làm việc của một động cơ bất kỳ được xác định từ hai yếu tố cơ bản là phụ tải và tốc độ quay của trục khuỷu. Trong lúc cố định thanh răng hoặc cần ga, nếu phụ tải tăng lên thì vận tốc trục khuỷu sẽ giảm đi và ngược lại. Trường hợp này nếu phụ tải giảm nhiều thì vận tốc trục khuỷu sẽ tăng vượt quá mức quy định gây nên nhiều hậu quả tai hại cho động cơ. Do đó nếu ta muốn ổn định vận tốc trục khuỷu ở một mức độ nào đó thì ta phải tăng thêm nhiên liệu khi phụ tải của động cơ tăng lên đột xuất. Trong trường hợp phụ tải giảm đột ngột cần phải giảm bớt nhiên liệu phun vào xy lanh không cho vận tốc trục khuỷu tăng. Vì vậy trong các bơm cao áp phải có bộ điều tốc để ổn định tốc độ của động cơ cho các chế độ tải trọng. 65 5.2.5.2Nhiệm vụ. Duy trì vận tốc cố định cho trục khuỷu động cơ trong lúc cần ga cố định và phụ tải tăng hoặc giảm đột xuất thay đổi liên tục. Thoả mãn mọi vận tốc theo yêu cầu của các chế độ làm việc khác nhau, giới hạn được vận tốc tối đa của trục khuỷu và không cản trở việc cắt dầu tắt máy. 5.2.5.3Phân loại. - Dựa vào nguyên lý làm việc: + Bộ điều tốc cơ khí. + Bộ điều tốc chân không. + Bộ điều tốc thuỷ lực. - Dựa vào công dụng: + Bộ điều tốc một chế độ: giữ cho động cơ làm việc ổn định ở một số vòng quay nào đó, hoặc hạn chế số vòng quay tối đa. + Bộ điều tốc hai chế độ: Giữ cho động cơ làm việc ổn định ở số vòng quay tối thiểu và tối đa. + Bộ điều tốc mọi chế độ: Giữ cho động cơ làm việc ổn định ở tất cả các số vòng quay trong khoảng số vòng quay làm việc của động cơ. 5.2.5.4Cấu tạo và hoạt động của bộ điều tốc. a. Cấu tạo và hoạt động của bộ điều tốc một chế độ. *Cấu tạo: 1. Trục bộ điều tốc 2. Giá quả văng 3. Quả văng. 4. Bi tỳ 5. Ống trượt 6. Cần bộ điều tốc 7. Thước ga 8. Bu lông điều chỉnh 9. Lò xo bộ điều tốc * Hoạt động: Hình 5.12.Bộ điều tốc một chế độ. Khi số vòng quay động cơ > số vòng quay định mức. Lực ly tâm lớn các quả văng văng ra chân quả văng tỳ vào ổ bi chặn đẩy ống trượt và tay đòn dịch chuyển về phía giảm lượng cung cấp nhiên liệu. Vòng quay động cơ giảm. 66 b.Sơ đồ cấu tạo bộ điều tốc hai chế độ. *Cấu tạo: 1. Cần điều khiển 2. Thanh điều khiển 3. Đĩa lò xo 4. Lò xo cân bằng 5. Thanh răng 6. Ốc hiệu chỉnh 7. Lò xo điều chỉnh 9, 8. Cần L, Quả văng 10. Tấm dẫn hướng 11. Chốt dẫn hướng 12. Ống trượt 13. Cần điều khiển con trượt 14. Con trượt 15,16. Gờ định vị, vít điều chỉnh Hình 5.13.Bộ điều tốc hai chế độ. * Nguyên lý làm việc của bộ điều tốc: - Chế độ khởi động: + Giai đoạn bắt đầu khởi động: Trong chế độ khởi động cần phải tăng lượng nhiên liệu cần cung cấp, do đó khi khởi động cơ cần ga từ vị trí không tải sẽ bị tác động đến vị trí toàn tải làm cho con trượt di chuyển xuống vị trí cuối cùng dẫn động qua thanh kéo dịch chuyển thanh sang phải ép lò xo trên thanh răng lại làm tăng nhiên liệu cung cấp cho động cơ. + Trong giai đoạn động cơ đã khởi động xong. Cần ga lúc này vẫn giữ ở vị trí toàn tải khi đó tốc độ của trục khuỷu đã tăng lực ly tâm đủ lớn thắng được sức căng của lò xo làm các quả văng văng ra tác dụng vào cần (L) kéo ống trượt dịch chuyển sang phải thông qua tay đòn và cần đẩy làm cho thanh răng dịch chuyển sang trái và làm giảm bớt một phần lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ. Hình 5.14.Sơ đồ ở chế độ khởi động. 67 - Chế độ không tải: Khi động cơ làm việc ở chế độ không tải. Trong trường hợp vận tốc trục khuỷu tăng nên lực ly tâm lớn các quả văng văng ra ép lò xo làm cho cần (L) 9 kéo ống trượt ngang 12 con trượt ngang 14 dịch chuyển sang phải thông qua tay đòn điều khiển dẫn động thanh răng dịch chuyển sang trái làm nhiên liệu cung cấp. Khi vận tốc trục khuỷu giảm lực ly tâm giảm Hình 5.15.Sơ đồ ở chế độ không tải. không thắng được sức căng của lò xo khi đó các lò xo sẽ ép quả văng, quả văng đi vào cần (L) làm dịch chuyển ống trượt sang trái làm cho con trượt ngang 14 dịch chuyển sang trái thông qua hệ thống tay đòn điều khiển dẫn động thanh răng dịch chuyển sang phải làm tăng lượng nhiên liệu cần cung cấp, khi đó động cơ làm việc ở chế độ ổn định. - Chế độ tải trung bình: Khi động cơ làm việc ở chế độ tải trung bình (tay ga đặt ở vị trí có tải) vận tốc trục khuỷu tăng nên lực ly tâm lớn làm các quả văng bị văng ra ép lò xo không tải lại các quả văng bị lò xo điều chỉnh cuối cùng để lò xo giữ nguyên vị trí này. Khi đó coi như một khối cứng do đó không điều chỉnh được vận tốc trục khuỷu mà vận tốc trục khuỷu phụ thuộc hoàn toàn vào vị trí cần ga(tay ga) do người vận hành điều chỉnh. Hình 5.16.Chế độ tải trung bình. - Chế độ toàn tải: Khi động cơ chuyển động từ chế độ trung bình sang chế độ toàn tải thì tay ga được đẩy sang chế độ toàn tải thông qua hệ thống tay đòn điều khiển sẽ làm dịch chuyển thanh răng và lượng nhiên liệu cung cấp tăng (do thanh răng dịch chuyển sang trái) làm cho vận tốc trục khuỷu tăng lực li tâm lớn các quả văng bị văng ra ép lò xo lại động cơ chạy ở chế độ toàn tải. 68 - Chế độ điều chỉnh cuối cùng: Nếu vượt quá tốc độ cho phép (vận tốc quay định mức) khi đó lực li tâm lớn đủ sức thắng được sức căng của lò xo điều chỉnh ở chế độ kết thúc làm 2 quả văng,văng ra ép lò xo lại làm cho cần (L) 9 kéo tấm trượt ngang sang phải thông qua cơ cấu điều khiển làm cho thanh răng dịch chuyển sang trái làm cho lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ giảm đi. c.Bộ điều tốc mọi chế độ. * Sơ đồ nguyên lý: 1. Trục bộ điều tốc 2. Giá quả văng 3. Quả văng 4. Bi tỳ (bi chặn) 5. Ống trượt 6. Cần bộ điều tốc 7. Thước ga 8. Bàn đạp ga 9. Lò xo bộ điều tốc Hình 5.17. Bộ điều tốc mọi chế độ. * Bộ điều tốc gồm các phần chính sau: - Cụm quả văng gồm: giá quả văng, qủa văng,ống trượt,quả văng lắp khớp bản lề với giá quả văng. Chân quả văng tỳ vào ống trượt của ổ bi chặn, giá quả văng được nhận truyền động từ trục bơm cao áp, gốc độ quay phụ thuộc vào tốc độ quay của trục cơ. - Cần bộ điều tốc : được nối với thanh răng, cần chịu 2 lực tác dụng lực ly tâm quả văng và lực lò xo BĐT, cần có thể dịch chuyển nhẹ nhàng trên trục 10. - Lò xo BĐT 9 - Bộ phận điều khiển. * Nguyên lý làm việc: - Khi động cơ làm việc cần bộ điều tốc chịu 2 lực tác dụng ngược chiều nhau, là lực ly tâm F1 và lực căng lò xo F2, khi công suất của động cơ tương ứng với tải trọng và tải trọng không đổi thì số vòng quay động cơ cung không đổi, lực F1 và F2 cân bằng nhau lúc này cần bộ điều tốc đứng yên ở 1 vị trí. Nếu tải trọng giảm số vòng quay tăng lên lực ly tâm tăng các quả văng văng ra đẩy ống trượt ép lò xo và đẩy cần bộ điều tốc và thước ga về phía giảm lượng cung cấp làm cho số vòng quay giảm công suất động cơ giảm.Ngược 69 lại nếu tải trọng tăng lên số vòng quay và lực ly tâm giảm các quả văng cụp lại lò xo đẩy cần bộ điều tốc và thước ga về phía tăng lượng cung cấp nhiên liệu làm cho số vòng quay động cơ tăng. d. Bộ điều tốc loại RFD (Lắp trên xe tải Huyndai). Bộ điều tốc loại RFD là loại hệ điều tốc cơ khí lớn nhất-nhỏ nhất mà kiểm soát chỉ ở những tốc độ nhỏ nhất và lớn nhất. Loại này cũng có thể được sử dụng như là một hệ điều tốc điều hành ở tất cả các tốc độ khi vận hành cần điều khiển tốcđộ có cần điều khiển tải được cài ở vị trí FULL (Khi thay đổi tốc độ như theo ý muốn thì cần điều khiển tốc độ sẽ thay đổisức căng của lò xo bộ điều tốc). Cần dừng động cơ nằm ở phía trên của bộ điều tốc Bộ dẫn khói nằm ở phía trên của bộ điều hành để tăng tỉ lệ bơm nhiên liệu khi khởi động để khởi động tốt hơn. Hình 5.18. Cấu tạo bộ điều tốc. 70 - Điều khiển khởi động và chạy ga răng ty động cơ. Khi động cơ dừng thì quả văng ly tâm ở vị trí đóng do bị kéo bởi lò xo bộ điều tốc, lò xo chạy ga răng ty và lò xo khởi động. Nếu trong điều kiện này, cần điều khiển tải bị kéo ra khỏi hoàn toàn vị trí FULL (theo phương phân phối nhiên liệu lớn hơn). Hình 5.19. Hoạt động ở chế độ khởi động và chạy ga răng ty. Cần trượt nàydi chuyển để kích hoạt cần nổi mà nén lò xo khởi động cho phép thanhrăng điều khiển đến sớm để vị trí tăng nhiên liệu vượtqua vị trí FULL.Nếu cần điều khiển tải được đặt ở vị trí ga răng ty sau khi động cơ đãkhởi động thì cần tải sẽ di chuyển thanh răng điều khiển về vị trí cótốc độ phun nhiên liệu thích hợp để chạy ga răng ty với B là điểm tựa. Khi tốc độ động cơ tăng thì quả văng ly tâm sẽ di chuyển ra xa bởi lực ly tâm và dịch chuyển bộ ly tâm đến vị trí A cho đến khi bộ ly tâm nén lò xo ga răng ty. Cùng lúc đó, điểm B cũng di chuyển nhẹ về phía cần căng làm lôi thanh răng điều khiển trở về theo hướng giảm tốc độ phun nhiên liệu. Hình 5.20.Khi tốc độ động cơ tăng. Khi tốc độ động cơ giảm thì lực ly tâm của quả văng ly tâm cũng giảm theo di chuyển vào trong làm cho điểm A trở về với vỏ bơm, điều này làm cho bộ ly tâm tự do và được lôi trở về phía vỏ bơm bởi lực lò xo ga răng ty. Cùng lúc đó, điểm tựa B cũng di chuyển nhẹ về phía vỏ bơm, đẩy thanh răng điều khiển trở lại theo hướng để tăng tốc độ phun nhiên liệu. Vì vậy bộ điều tốc sẽ ổn định tốc độ ga răng ty bởi thay đổi tốc độ phun nhiên liệu. Hình 5.21.Khi tốc độ động cơ giảm. 71 - Vận hành với tốc độ bình thường. Nếu cần điều khiển tải được lôi về vị trí FULL (theo phương lượng nhiên liệu phân phối lớn hơn), thì trục lệch tâm được nối với cần điều khiển tải sẽ làm cho cần nổi sẽ trượt đến vị trí D của cần ứng lực. Đồng thời cần nổi sẽ xoay đến gần điểm B để lôi thanh răng điều khiển trở về theo phương có ga lớn hơn. Khi tốc độ động cơ tăng thì lực ly tâm của quả văng ly tâm cũng tăng làm cho quả văng ly tâm đẩy cần gạt bộ ly tâm. Hình 5.22.Vận hành với tốc độ bình thường. Tuy nhiên, khi chạy ở tốc độ bình thường thì bộ ly tâm chỉ đẩy để nénlò xo ga răng ty và không thể đẩy cần tăng được. Theo cách này, tốc độ phun nhiên liệu được tăng hay giảm đơn giảnbởi hoạt động của cần điều khiển tải làm di chuyển thanh răng điềukhiển. - Điều khiển tốc độ tối đa. Khi tốc độ tải động cơ thay đổi và tốc độ động cơ vượt quá giá trị tốc độ tối đa định mức thì lực ly tâm của quả văng ly tâm vượt quá sức căng của lò xo bộ điều tốc khi đẩy cần đẩy bộ ly tâm cũng như cần căng. Vì cần đẩy bộ ly tâm chuyển động nên điểm B của cần căng cũng di chuyển cùng với các điểm D, C với điểm E là điểm tựa.Các di chuyển liên kết B và C để di chuyển thanh răng điều khiển theo phương làm giảm nhiên liệu do đó làm cho động cơ không bị tăng ga. Bằng cách dùng cơ cấu điều khiển động cơ mà vận hành cần Hình 5.23.Điều khiển tốc độ tối đa. 72 điều khiển tốc độ sẽ điều chỉnh sức căng lò xo bộ điều tốc, do đó bộ điều tốc sẽ được dùng để điều khiển ở tất cả các tốc độ, và duy trì tốc độ độ cơ như ý muốn. - Dừng động cơ. Hình 5.24.Dừng động cơ. Động cơ dừng khi cần dừng tắt nhiên liệu. Cần dừng cài vào công tắc bộ khởi động ở trong cabin lái. Khi khoá công tắc bộ khởi động vặn qua các vị trí "ACC" và "LOCK" thì cần dây dừng động cơ của công tắc bộ khởi động sẽ lôi dây dừng động cơ để kích hoạt cần dừng. Cần nối A được đẩy bởi thanh nối cần nổi quay theo cách như vậy. Vì cần dừng được kích hoạt nên cần trong sẽ đẩy bộ nối cần nổi để đẩy thanh răng điều khiển ra đến vị trí không phun nữa. Vì chuyển động của thanh răng điều khiển do cần dừng hoạt động vượt quá tầm hoạt động của cơ cấu cần nổi cho nên cơ chế huỷ như đã chỉ ra ở bên phải sẽ ngăn ngừa bộ liên kết khỏi hư. Cần nổi A được đẩy do bộ liên kết cần nổi quay theo cách làm cho lò xo huỷ cong qua trục B. Vì thế không có tải bị áp vào cần nổi C bị chặn bởi bù lông chặn ga răng ty bên ngoài bộ điều tốc. 5.2.5.5Bộ phun sớm (Bộ định thời). a. Nhiệm vụ. - Bộ phun sớm có nhiệm vụ tự động điều chỉnh góc độ phun dầu sớm của bơm cao áp khi vận tốc trục khuỷu động cơ thay đổi. b.Yêu cầu. - Bộ phun sớm phải hoạt động linh hoạt, nhạy và êm để tự động điều khiển góc phun sớm nhiên liệu phù hợp với vận tốc trục khuỷu của động cơ, đảm bảo cho động cơ phát huy được công suất tối đa. - Lực tác động phải đủ lớn thắng sức cản cơ khí của hệ thống truền động để điều khiển góc phun sớm phù hợp với vận tốc trục khuỷu. 73 c.Phân loại. - Bộ phun sớm sử dụng trên động cơ Diesel thông thường sử dụng bộ phun sớm cơ năng, tác dụng nhờ lực li tâm. - Trên bơm cao áp dãy có cơ cấu phun dầu sớm tự động nối ở đầu trục cam của bơm, bên trong có chứa dầu bôi trơn để cho cơ cấu hoat động nhạy và êm. d.Cấu tạo và hoạt động của bộ điều chỉnh góc phun sớm. * Cấu tạo: Hình 5.25. Các chi tiết của bộ phun sớm. 1. Vỏ 2. Quả văng 3. Đĩa điều chỉnh 4. Chốt xoay đối trọng 5. Cữ chặn lò xo 6. Vòng chặn điều chỉnh 7. May ơ 8. Chốt xoay đối trọng 9. Lò xo Hình 5.26 a. Cấu tạo bộ phun sớm. Vỏ bộ định thời tiếp nhận trực tiếp tốc độ quay của động cơ thông qua bộ nối. Bộ giữ bộ định thời được gắn trực tiếp với trục cam của bơm phun. 74 Vỏ bộ định thời gồm có hai chốt chặn được ấn vào khít theo hai vị trí đối diện nhau. Các cam lệch tâm (nhỏ hơn) được chèn vào các chốt và các cam lệch tâm (lớn hơn) được chèn xung quanh vòng ngoài của chúng. Xung quanh bên ngoài của hai lỗ bộ giữ bộ định thời được sắp xếp theo hướng bên phải. Hình 5.26 b. Cấu tạo bộ phun sớm. Khi vỏ bộ định thời quay thì bộ giữ bộ định thời cũng quay lập tức để chạy bơm phun nhiên liệu . Hai quả văng ly tâm kẹp bộ giữ bộ định thời ở giữa và lò xo bộ định thời được sắp xếp để có được lực đều nhau từ cả hai phía. Quả văng ly tâm có một chốt hướng được ấn vừa khít vào hướng xuống ở giữa của quả văng ly tâm. Chốt hướng được cài vào lỗ nhỏ có trong cam lệch tâm (lớn hơn). Camlệch tâm (nhỏ hơn) được chèn vào chốt vỏ bộ định thời. Khi động cơdừng hoặc chạy ở tốc độ thấp, quả văng ly tâm do nén được lò xo đượcấn vào bộ giữ định thời. * Hoạt động: Khi động cơ dừng thì quả văng ly tâm bị ấn vào bộ giữ bộ định thời bởi lực của lò xo bộ định thời. Khi động cơ khởi động thì quả ly tâm bắt đầu quay ly tâm nhưng lựcyếu hơn lực ở lò xo bộ định thời. Do đó, quả văng ly tâm không bị nânglên mà vẫn ở lại vị trí cũ.Khi tốc độ động cơ tăng thì lực ly tâm của quả văng ly tâm và lực của lò xo bộ định thời cân bằng nhau. 75 Nếu tốc độ tăng nữa thì quả văng ly tâm sẽ bị đẩy ra ngoài. Chuyển động này làm cho cam lệch tâm (nhỏ hơn) di chuyển cùng với chốt vỏ bộ định thời(điểm C) như là điểm tựa mà tuần tự làm cho điểm giữa (điểm B) của cam lệch tâm (lớn hơn) di chuyển theo hướng quay với điểm giữa(điểm A) của bộ định thời như là điểm tựa. Vì cam lệch tâm (lớn hơn) được lắp trong bộ giữ bộ định thời nên chuyển động được chuyển tới bộ giữ bộ định thời. Một góc sớm cực đại có được khi phần sau của quả văng ly tâm tiếp xúc với thành trong của vỏ bộ định thời Hình 5.27. Hoạt động bộ phun sớm. 5.3HIỆN TƯỢNG, NHUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU DÙNG BƠM CAO ÁP DÃY. Biểu hiện (1) Nguyên nhân có thể (2) Biện pháp khắc phục (3) Động cơ không khởi động - Bơm nạp nhiên liệu bị hỏng + Lưới bộ lọc bám bụi + Van kiểm tra không hoạt động + Píttông bị kẹt hay mòn + Thanh đẩy bị kẹt + Cam truyền động cho con đội mòn Làm sạch Thay Thay Thay Thay - Bơm cao áp bị hỏng + Pít tông, xy lanh bơm cao áp bị kẹt, mòn + Thanh răng điều khiển bị kẹt + Van giảm áp bị kẹt + Các vấu cam, con đội bị mòn Thay Thay Thay Thay - Vòi phun nhiên liệu bị hỏng + Van kim kẹt + Áp lực mở van quá thấp Thay Điều chỉnh 76 (1) (2) + Lỗ phun bị tắc + Vòi phun không kín Làm sạch Sửa hay thay - Hết nhiên liệu Cung cấp nhiên liệu - Tắc ống nhiên liệu hay rò rỉ mối nối Sửa hay thay - Trong hệ thống nhiên liệu có nước hoặc không khí Xả hay thay - Bộ lọc bị hỏng Thay Động cơ khởi động nhưng nhanh chóng bị tắt - Tắc ống nhiên liệu Sửa hay thay - Trong hệ thống nhiên liệu có nước hoặc không khí Xả hay thay - Bơm nạp nhiên liệu bị hỏng Kiểm tra Động cơ có tiếng gõ - Thời gian phun quá sớm Điều chỉnh - Vòi phun nhiên liệu bị hỏng + Áp lực mở van quá lớn + Tắc lỗ phun + Vòi phun không kín Điều chỉnh Làm sạch Sửa hay thay - Nhiên liệu kém chất lượng Thay Có khói ở khí thải và va đập trong động cơ - Bơm cao áp bị hỏng + Thời gian phun không chính xác + Píttông bị mòn + Hỏng van triệt hồi Điều chỉnh Thay Thay - Nhiên liệu kém chất lượng Thay - Vòi phun nhiên liệu bị hỏng + Áp lực mở van quá thấp + Lò xo bị gãy + Tắc lỗ phun Điều chỉnh Thay Làm sạch Công suất của động cơ không ổn định - Bơm cao áp bị hỏng + Hành trình của pít tông cao áp không đúng + Lò xo píttông bị gãy + Thanh răng điều khiển trượt không trơn + Con đội bị mòn và trượt không trơn + Lò xo van triệt hồi gãy + Bộ phận giữ van triệt hồi lỏng + Van triệt hồi làm việc không đúng Thay Thay Thay Thay Thay Thay Thay (3) 77 (1) (2) - Vòi phun nhiên liệu bị hỏng + Van kim trượt không trơn + Lò xo bị gãy + Áp lực mở van không chuẩn Thay Thay Điều chỉnh - Bơm phun bị hỏng + Các van của bơm cung cấp hoạt động không tốt + Píttông bị mòn Thay Thay - Trong nhiên liệu có nước hoặc không khí Xả ...iệu thanh ray điều khiển có đạt đến điểm tối đa sau đây khi nhả nó ra. Độ nâng tối đa bơm cao áp: 21 (Hành trình toàn thể thanh ray điều khiển) 5.4.3.3Điều chỉnh sau khi ráp lại. * Đường cong hoạt động bộ điều tốc: Hình 5.40. Đường cong hoạt động bộ điều tốc. 112 * Điều chỉnh phù hợp với động cơ: 1) Chuẩn bị Hình 5.41. Điều chỉnh phù hợp với động cơ. Lắp bơm cao áp vào công cụ kiểm tra bơm và dầu bơm cao áp nuôi vào bộ điều tốc và buồng cam. Tháo lò xo ga-răng-ti, đai ốc hãm trục bộ điều tốc và bộ bù tăng. Nới lỏng bu bulông lắp ga tối đa. Lắp thiết bị chỉnh lông lắp tốc độ tối đa, bulông lắp ga-răng-ti và Điều chỉnh để cần chạy song song với bộ giữ ở phần đã chỉ ra như minh họa. Đặt “0” trên thang đo ở điểm chỉ trên cần,xiết chặt điểm chỉ cần và đai ốc hãm núm dưới cán cầm. Dùng đai ốc chỉnh, để định vị và ép chặt chốt trên trục cầm vào lỗ giữa trong trục cần chỉnh bộ điều tốc. Sau đó ép chặt chốt trên cần vào lỗ nối lỗ thanh cần chỉnh. Khi cán cầm đã lỏng ra, hãy quay cần và bảo đảm rằng thanh ray điều khiển di chuyển trơn tru. Lắp đặt vị trí 0 thanh ray điều khiển 113 Lắp thiết bị đo (công cụ chuyên dụng) vào đuôi thanh ray điều khiển. Kẹp cần chỉnh gần vị trí ga-răng- ti. Ép trục bộ điều tốc vào thành vỏ bơm, tăng tốc lên từ 1000 đến 1100 v/p, và đẩy thanh ray điều khiển lên bộ điều tốc. Sau đó, đặt vị trí 0 ở thang đo. Chú ý: Chỉnh bơm cao áp ở tốc độ cụ thể trên là điều rất quan trọng. - Không làm thao tác này sẽ không định được vị trí 0 ngay cả khi bánh răng nhỏ điều khiển đẩy mạnh và có thể làm hỏng phần nối bộ điều tốc. - Khóa thanh ray điều khiển + Khi cần chỉnh ở tốc độ ga-răng-ti, hãy tăng tốc độ bơm lên 500 đến 600 v/p. Sau đó, di chuyển cần chỉnh lên vị trí ga tối đa. Tiếp theo, đặt thanh ray ở vị trí ga tối đa cộng với xấp xỉ 3 mm của bulông lắp ga tối đa. + Khi đã có những điều kiện này rồi và thanh ray được cố định ở vị trí quy định rồi thì điều chỉnh như yêu cầu. + Trước khi di chuyển cần chỉnh đến vị trí ga tối đa, hãy để tốc độ bơm là 500 đến 600 v/p và cần ở vị trí ga-răng-ti. + Đai ốc chỉnh cam xoắn nên được khóa ở vị trí có vít hãm. 2) Chỉnh độ tiếp xúc lò xo bộ điều tốc Lắp tạm thời vị trí cần ga-răng-ti. Dùng thiết bị chỉnh, để cố định tạm thời cần chỉnh ở vị trí tiếp xúc với bu- lông đặt ga-răng-ti. Xiết chặt bu-lông lắp ga-răng-ti để đạt được vị trí thanh ray R1, với tốc độ bơm N1. 114 Sau đó, ghi nhận số chỉ thang đo để bảo đảm rằng góc cần chỉnh nằm trong khoảng cho phép. Chỉnh lò xo ga-răng-ti. Khi cần chỉnh ở vị trí ga-răng-ti, hãy xiết chặt vít ga-răng-ti để vị trí thanh ray sang R2 khi tốc độ bơm làN2. Sau khi chỉnh, hãy kiểm tra vị trí thanh ray điều khiển có là R2 khi tốc độ bơm ở N3. Nếu vị trí thanh ray điều khiển không phải làR3, thì phải chỉnh bằng miếng lót chỉnh. 0.1, 0.2, 0.25, 1.0 Sau khi chỉnh, hãy xiết chặt vít ga- răng-ti đến lực xiết quy định bằng cờ-lê đặc biệt (công cụ chuyên dụng). tốc Chỉnh độ tiếp xúc với lò xo bộ điều Lắp cần chỉnh tiếp xúc với bu-lông lắp ga-răng-ti và chỉnh trục bộ điều tốc để vị trí thanh ray là R5 khi tốc độ bơm là N. Sau đó, kẹp trục bằng đai ốc hãm. 115 Khi đã làm như vậy, hãy giảm tốc độ bơm để bảo đảm tốc độ là N4 khi vị trí thanh ray là R4. Sau đó, tăng tốc độ bơm để làm cho thanh ray đạt đến giá trị 0. Nếu vẫn chưa đạt được giá trị cho phép thì phải thay lò xo bộ điều tốc. Sau khi chỉnh, hãy xiết chặt đai ốc hãm đến lực xiết quy định bằng cờ-lê đặc biệt (công cụ chuyên dụng). * Chỉnh ga-răng-ti Chỉnh bu-lông lắp ga-răng-ti để vị trí thanh ray làR1, khi tốc độ bơm là N3 với cần chỉnh ở vị trí tiếp xúc với bu-lông ga-răng-ti. Sau khi chỉnh, phải để góc cần chỉnh ở ga-răng-ti nằm trong khoảng giá trị cho phép. 3) Lắp đặt vị trí thanh ray ga tối đa Chỉnh vị trí thanh ray điều khiển ga tối đa. Gạt vị trí cần lắp tối đa để tiếp xúc với bulông lắp ga tối đa, và tạm thời giữ bulông giữ lại để tốc độ bơm hơi thấp hơn N7 để ngăn bơm khỏi thay đổi dải tốc độ điều khiển bộ điều tốc. Chỉnh độ xiết chặt của bu-lông đặt ga tối đa để vị trí thanh ray trở thành R6 với tốc độ bơm được giữ ở N6 khi cần đặt ga tối đa ở vị trí ga tối đa. 116 * Chỉnh cam xoắn Khóa cần chỉnh ở vị trí ga tối đa. Chỉnh đai ốc chỉnh cam xoắn bằng cờ-lê đặc biệt (công cụ chuyên dụng) để thanh ray nằm ở vị trí R8 khi tốc độ bơm làN8. Phải luôn bảo đảm vị trí thanh ray làR6 khi tốc độ giảm xuống vị trí N6. Cũng phải đảm bảo cam xoắn di chuyển chỉ trong khoảng giá trị danh định điều chỉnh khi thay đổi tốc độ bơm. Nếu vị trí thanh ray thay đổi, có nghĩa là cam xoắn bị chỉnh sai. Phải chỉnh lại hoặc nếu không thể thì phải thay cam xoắn. Kiểm tra tỉ lệ phun nhiên liệu khi cần được thiết lập ở trong khoảng giá trị danh định. Nếu yêu cầu phải được chỉnh, thì hãy chỉnh bulông chỉnh ga tối đa và cam xoắn với đai ốc chỉnh. 4) Chỉnh tốc độ bơm điều khiển tốc độ cao Hãm cần chỉnh ở vị trí tiếp xúc với bulông lắp tốc độ tối đa. Khi tốc độ bơm tăng thì hãy chỉnh bulông lắp tốc độ tối đa để tốc độ là N7 khi thanh ray bắt đầu bị lôi đến vị trí R7. Sau đó kẹp bulông. Phải đảm bảo góc hoạt động cần chỉnh nằm trong giá trị cho phép bằng cách kiểm tra đồng hồ thiết bị chỉnh. Tăng từ từ tốc độ bơm, và luôn để tốc độ bơm là N9 khi thanh ray được lôi đến vị trí R9. Luôn để sao cho khi tăng tốc độ bơm thì thanh ray sẽ bị kéo về vị trí 0. 117 5) Chỉnh bộ bù tăng Khi cần chỉnh gạt qua vị trí ga tối đa và tốc độ bơm giữ ở 500 v/p (nếu không thì phải ở giá trị danh định), thực hiện những điều chỉnh sau. Kiểm tra độ nhô cần đẩy sú-páp B Khi thanh ray đạt được giá trị theo quy định, phải đảm bảo rằng khoảng cách L (24±0.5 mm) là khoảng cách giữa mặt cuối khoanh đệm và đuôi cần đẩy súp páp B. Nếu không đạt được chiều dài theo quy định thì bộ điều tốc có lẽ đã điều chỉnh sai hoặc các chi tiết bị lắp vào cần đẩy súp páp B bị sai. Các loại cần đẩy súp páp khác nhau do đó sẽ có những điều chỉnh khoảng cách L khác nhau như hình bên. Chiều dài tổng cộng thay đổi theo chiều dài vùng của một đường kính lớn (f 10). Có hai loại chiều dài dùng cho vùng có đường kính nhỏ hơn (f5). Chỉnh điểm kích hoạt bộ bù tăng. Chỉnh theo vít A để bộ bù tăng được kích hoạt ở vị trí Pa. Sau khi chỉnh, hãy giữ bằng một đai ốc hãm. Chú ý: Không được xoay vít A hơn 4 vòng từ vị trí bị làm lỏng ra hoàn toàn. Chỉnh hành trình bộ bù tăng Khi ngưng kích hoạt áp suất tăng thì hãy chỉnh vị trí thanh ray thay đổi từ Rb đến Ra bằng vít đặt B. Sau đó, cố định an toàn bằng đai ốc hãm. 118 Bảo đảm vị trí thanh ray đạt được giá trị quy định bằng áp suất tăng Pa. Cũng phải bảo đảm thanh ray nằm ở vị trí Rb khi áp suất tăng là Pb. Chú ý: Khi điều chỉnh, hãy tăng áp suất và không được giảm. 6) Kiểm tra giới hạn hoạt động bộ lắp khói Gạt tốc độ bơm hơi lên trên giá trị ga-răng-ti N2 và khóa cần chỉnh ở vị trí để đạt được vị trí thanh ray R2. Đảm bảo rằng vị trí thanh ray phải lớn hơn R1 khi bơm dừng và thanh ray ở vị trí giới hạn khi cần chỉnh nằm ở vị trí ga tối đa. Chú ý: Giảm tốc độ bơm với cần chỉnh ở vị trí ga tối đa sẽ không lắp được vị trí thanh ray lắp khói khi khởi động. 7) Kiểm tra giới hạn ngăn khói đen Lắp cần chỉnh ở vị trí ga-răng-ti và giảm tốc độ bơm xuống N10. Sau đó, không được kích hoạt bộ lắp khói khi cần chỉnh nằm ở vị trí ga tối đa. Tăng từ từ tốc độ bơm và bảo đảm tốc độ N11 cho phép thanh ray di chuyển đến R10, mà thiết lập khói đạt được để duy trì sang phương giảm. 119 8) Lắp phốt (bộ phận hãm) Với mọi điều chỉnh hoàn tất, bít bộ điều tốc như minh họa. Lắp nắp phốt vào vị trí minh họa bằng sử dụng công cụ thanh (công cụ chuyên dụng). Công cụ thanh: + Cam xoắn + Chốt cần căng + Trục bộ điều tốc + Lò xo ga-răng-ti Kiểm tra và điều chỉnh tốc độ cực đại và cực tiểu chạy không Thực hiện kiểm tra như sau khi động cơ đủ ấm. 1) Tốc độ tối thiểu Bảo đảm cần chỉnh phải tiếp xúc với buông lắp ga-răng-ti. Sau đó, đo để chắc chắn rằng tốc độ cực tiểu nằm trong khoảng giá trị quy định. Nếu tốc độ không nằm trong khoảng giá trị quy định, thì phải chỉnh bu- lông lắp ga-răng-ti. 120 2) Tốc độ tối đa Nếu tốc độ tối đa không nằm trong khoảng giá trị quy định khi cần chỉnh ở vị trí ga tối đa (vị trí nó tiếp xúc với bulông lắp ga tối đa), thì phải chỉnh bulông lắp ga tối đa. Chú ý: - Không bao giờ được thay đổi vị trí cố định của bulông chặn ga tối đa. - Bảo đảm động cơ không bị chết hay bị rơ khi cần điều chỉnh nhanh chóng được chuyển từ vị trí ga tối đa sang vị trí ga-răng-ti. Nếu có biểu hiện trạng thái bất thường, thì hãy điều chỉnh trong khoảng giá trị đặc điểm kỹ thuật. CHƯƠNG 6. SỬA CHỮA BƠM CAO ÁP 121 Chương 6: Mã chương: MĐ 19– 06 Mục tiêu: - Phát biểu đúng nhiệm vụ, yêu cầu, phân loạihệ thống nhiên liệu động cơ Diesel dùng bơm phân phối VE. - Giải thích được cấu tạo và nguyên lý làm việc của bơm phân phối VE. - Tháo lắp, nhận dạng và kiểm tra, sửa chữa được bơm phân phối VE đúng trình tự, đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật. - Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô. - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên. 122 CHƯƠNG 6. HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESELDÙNG BƠM PHÂN PHỐI VE 6.1KHÁI QUÁT CHUNG. 6.1.1Nhiệm vụ. Hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel dùng bơm phân phối VE có nhiệm vụ cung cấp đầy đủ không khí và nhiên liệu sạch cho động cơ hoạt động, tạo ra áp lực cao, phun vào buồng cháy của động cơ dưới dạng sương mù, đúng thời điểm và lượng nhiên liệu phải phù hợp với yêu cầu phụ tải của động cơ. 6.1.2Phân loại. - Dựa vào số lượng để phân loại bơm cao áp phân phối: + Bơm VE 4 xy lanh + Bơm VE 6 xy lanh - Dựa vào phương pháp điều khiển có 2 loại: + Bơm VE điều khiển bằng cơ khí + Bơm VE điều khiển bằng điện tử 6.1.3 Yêu cầu. Hệ thống nhiên liệu làm việc tốt hay xấu có ảnh hưởng tới chất lượng phun nhiên liệu, quá trình cháy, tính tiết kiệm và độ bền của động cơ vì vậy để động cơ làm việc tốt, kinh tế và an toàn trong quá trình làm việc thì hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ Diesel phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Nhiên liệu phun vào ở dạng tơi sương có áp suất phun cao, lượng nhiên liệu cung cấp phải chính xác phù hợp với tải trọng động cơ, thời điểm phun phải đúng, phun nhanh và dứt khoát. - Phun đúng thứ tự làm việc của động cơ. áp suất phun, lượng nhiên liệu phun, thời điểm phun phải như nhau ở các xylanh. 6.2SƠ ĐỒ VÀ HOẠT ĐỘNG. 6.2.1Sơ đồ. 1. Bình chứa nhiên liệu 2. Ống dẫn nhiên liệu 3. Lọc nhiên liệu và bơm tay 4. Bơm cao áp 5. Ống nhiên liệu cao áp 6. Vòi phun 7. Đường nhiên liệu hồi 8. Bu di sấy(bu di xông) Hình 6.1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng bơm cao áp phân phối VE. 123 6.2.2Hoạt động. Khi động cơ hoạt động bơm tiếp vận lắp trong bơm cao áp VE hút nhiên liệu từ thùng (1) theo ống dẫn (2) đến bầu lọc (3) đi vào bơm tiếp vận, bơm tiếp vận đẩy nhiên liệu vào buồng chứa nhiên liệu của bơm cao áp (4). Nhiên liệu qua cửa nạp vào xy lanh bơm. Bơm cao áp (4) nén nhiên liệu với áp suất cao và phân phối nhiên liệu đến các vòi phun (6), vòi phun phun nhiên liệu vào buồng cháy của động cơ theo đúng thứ tự làm việc. Nhiên liệu phun vào buồng cháy hòa trộn với không khí ở cuối quá trình nén có áp suất và nhiệt độ cao, nhiên liệu tự bốc cháy, giãn nở và sinh công. Sau đó khí cháy theo ống xả và bình tiêu âm thải ra ngoài khí trời. Nhiên liệu thừa ở bơm cao áp và vòi phun theo ống dẫn dầu hồi trở về thùng chứa. 6.3CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC BỘ PHẬN. 6.3.1Bơm cao áp phân phối VE. a. Cấu tạo. Hình 6.2. Các bộ phận của bơm phân phối. 1. Bơm cung cấp nhiên liệu; 2. Bộ phân phối nhiên liệu áp suất cao; 3. Bộ điều tốc; 4. Van đóng mở nhiên liệu bằng điện; 5. Bộ điều chỉnh phun sớm theo tải. Bơm chia gồm: Nắp bơm, thân bơm và đầu chia. Trong đó có các bộ phận chính: - Bộ phận truyền chuyển động: Trục truyền động (1), bánh răng truyền động (3), đĩa cam (6), khớp nối trung gian. Nhiệm vụ của bộ phận này là nhận chuyển động quay từ trục khuỷu động cơ để truyền cho pít tông (11). Mặt khác cùng với con lăn (5), lò xo hồi vị pít tông (8), khi đĩa cam quay tạo nên chuyển động tịnh tiến cho pít tông. 124 - Bộ phận tạo áp suất cao và phân phối: Pít tông (11), xylanh chia (10), các đầu phân phối (12). Pít tông chia vừa quay, vừa chuyển động tịnh tiến để nạp, nén và chia nhiên liệu tới các lỗ chia trên xylanh, qua các đầu phân phối và ống dẫn tới vòi phun. Hình 6.3. Cấu tạo bơm phân phối VE. 1. Trục truyền động 2. Bơm chuyển nhiên liệu 3. Bánh răng truyền động 4. Vòng con lăn 5. Con lăn 6. Đĩa cam 7. Bộ điều khiển phun sớm 8. Lò xo hồi vị pít tông 9. Bạc điều chỉnh nhiên liệu 10. Xylanh chia 11. Pít tông chia 12. Đầu chia 13. Chốt M2 14. Cần khởi động 15. Cần điều khiển 16. Vít điều chỉnh toàn tải 17. Cần hiệu chỉnh 18. Đường dầu hồi 19. Vít cữ không tải 20. Lò xo điều tốc 21. Vít cữ toàn tải 22. Cần ga 23. Ống trượt bộ điều tốc 24. Quả văng 25. Thân bộ điều tốc - Bộ điều tốc: Được điều khiển bằng cần ga (22), mặt khác chuyển đổi tốc độ động cơ thành lực ly tâm của các quả văng để tác động vào cần điều khiển. Hợp lực tác dụng của hai thành phần lực này sẽ điều khiển lượng nhiên 125 liệu thông qua bạc điều chỉnh, từ đó định lượng nhiên liệu cung cấp cho xy lanh động cơ phù hợp với từng chế độ làm việc. - Bộ điều khiển phun sớm hoạt động dựa vào áp suất dầu trong buồng bơm, từ đó làm xoay vòng con lăn cùng hoặc ngược chiều quay của trục truyền động, tức giảm là hay tăng góc phun sớm nhiên liệu sao cho phù hợp với tốc độ và trạng thái làm việc của dộng cơ. - Ngoài ra trên bơm phân phối còn trang bị các bộ phận khác như: Van cắt nhiên liệu, cảm biến tốc độ động cơ, bộ tăng khả năng khởi động lạnh, van điều chỉnh áp suất, đường dầu hồi, b. Nguyên lý làm việc bơm phân phối. Khi bật khóa điện và động cơ làm việc, thông qua cơ cấu dẫn động trục bơm cao áp quay. Bơm chuyển nhiên liệu làm việc và hút hiên liệu từ thùng chứa (31) qua bầu lọc (28) được đẩy vào buồng bơm. Một van điều chỉnh áp suất (30) được lắp trên cửa ra của bơm chuyển nhiên liệu, khi áp suất nhiên liệu trong buồng bơm vượt quá giá trị cho phép sẽ đẩy mở van, nhiên liệu dư được đẩy trở lại đường nạp. Đường dầu hồi (20) được lắp trên nắp bơm, thông buồng bơm với thùng nhiên liệu (31) để ổn định nhiệt độ và áp suất buồng bơm, đồng thời thường xuyên tự xả e cho bơm chia. Pít tôngchia (12) vừa chuyển động quay, vừa chuyển động tịnh tiến do đĩa cam (5) truyền tới. Đĩa cam quay nhờ trục truyền (1) qua khớp nối trung gian, đồng thời các vấu cam trên đĩa cam sẽ trượt trên các con lăn, cùng với sự tác động của lò xo hồi vị tít tông tạo nên chuyển động tịnh tiến cho đĩa cam. Chuyển động quay của tít tông(12) để đóng, mở đường dầu vào khoang cao áp (13), còn chuyển động tịnh tiến để nạp và nén nhiên liệu. Trường hợp nạp nhiên liệu, khi tít tông đi xuống và rãnh vát trên đầu pít tông mở cửa nạp, nhiên liệu trong khoang bơm qua đường nạp, qua rãnh vát của tít tông chia vào khoang cao áp (13). 126 Hình 6.4. Nguyên lý làm việc bơm phân phối. 1. Trục truyền động. 2. Bơm chuyển nhiên liệu. 3. Con lăn và vòng con lăn. 4. Bộ điều khiển phun sớm. 5. Đĩa cam . 6. Lò xo hồi vị pít tông. 7. Bạc điều chỉnh nhiên liệu. 8. Rãnh chia. 9. Lỗ chia. 10. Đường dẫn nhiên liệu. 11. Van cao áp. 12. Pít tông. 13. Khoang cao áp. 14. Cửa nạp. 15. Van điện từ. 16. Cần khởi động. 17. Cần điều khiển. 18. Vít điều chỉnh toàn tải. 19. Cần hiệu chỉnh. 20. Đường dầu hồi. 21. Lò xo không tải. 22. Đòn cắt nhiên liệu bằng cơ khí. 23. Ống trượt bộ điều tốc. 24. Lò xo điều tốc. 25. Cần ga. 26. Quả văng. 27. Bánh răng bộ điều tốc. 28. Bầu lọc nhiên liệu. 29. Trục bộ điều tốc. 30. Van điều chỉnh áp suất. 31. Thùng nhiên liệu. 32. Vòi phun. Trường hợp pít tông đi lên, sự nén nhiên liệu bắt đầu khi đầu pít tông đóng cửa nạp (14), tới khi lỗ chia trên pít tông (9) trùng với một lỗ chia trên xylanh (8), thì nhiên liệu có áp suất cao đẩy mở van triệt hồi (11) vào đường ống cao áp và tới vòi phun (32). Quá trình kết thúc cung cấp nhiên liệu khi bạc điều chỉnh (7) mở cửa xả () trên pít tông, khi đó nhiên liệu từ khoang cao áp (13) được xả tự do trở lại khoang bơm. 127 Lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ được điều khiển bởi bạc điều chỉnh (7) thông qua bộ điều tốc ly tâm và cần ga (25) sao cho phù hợp với các chế độ khác nhau. Khi tốc độ động cơ tăng, góc phun sớm nhiên liệu được điều chỉnh bằng bộ điều phun sớm (4). Khi muốn tắt máy ta ngắt khóa điện, van điện từ (15) đóng đường nạp nhiên liệu vào khoang cao áp (13). 6.3.1.1Bơm chuyển nhiên liệu (kiểu cánh gạt). a. Cấu tạo. Hình 6.5. Cấu tạo bơm chuyển nhiên liệu. 1. Cửa dầu vào; 2. Đường dầu vào; 3. Rôto; 4. Stator; 5. Đường dầu ra; 6. Cửa dầu ra; 7. Cánh gạt; 8. Thân bơm phân phối; 9. Vít bắt chặt; 10. Mặt bích của bơm; 11. Buồng bơm. Bơm chuyển nhiên liệu được bố trí trên trục truyền chính trong thân bơm chia. Gồm có: rôto, stato, các phiến gạt và mặt bích chặn. - Dọc rôto gia công 4 rãnh để lắp 4 Cánh gạt. Rôto được nối với trục truyền bởi then bán nguyệt. Mặt trong của stator được thiết kế lệch tâm với rôto. - Mặt bích chặn được bắt vào thân bơm chia bởi 2 vít (9), trên nó có một lỗ (L) thông cửa ra của bơm chuyển nhiên với buồng bơm. - Từ cửa ra của bơm chuyển nhiên liệu được chia làm hai đường dầu, một đường vào khoang bơm qua lỗ (L), một đường đến van điều chỉnh áp suất và thông với đường dầu hồi (khi van mở). 128 b. Nguyên lý làm việc của bơm chuyển nhiên liệu. Khi trục truyền động quay, rotor bơm (3) quay theo, lực ly tâm làm 4 cánh gạt (7) văng ra và tiếp xúc với mặt trong của stator (4), để tạo ra 4 khoang nhiên liệu có thể tích thay đổi. Tại cửa nạp (1) thể tích khoang lớn nhất, tại cửa ra (6) thể tích khoang nhỏ nhất. Do vậy khi rotor quay sẽ tạo ra độ chân không tại cửa nạp, nhiên liệu được hút vào qua đường nạp và bị nén lại tới của xả (với áp suất nhất định) theo đường xả (5) vào khoang bơm. Hình 6.6. Hoạt động của bơm chuyển nhiên liệu. 6.3.1.2Van điều chỉnh áp suất. a. Cấu tạo. Hình 6.7. Van điều chỉnh áp suất. 1. Bạc điều chỉnh; 2. Lò xo; 3. Thân van; 4. Pít tông; 5. Đường dầu đến 6. Lỗ cân bằng; 7. Lỗ thoát dầu dư; 8. Đế van; 9. Đường dầu nạp Gồm pít tông (4) được lắp trong xylanh (hay thân van) (3), đầu dưới pít tông tiếp xúc với cửa ra của bơm chuyển nhiên liệu; lò xo (2) lắp giữa bạc điều chỉnh (1) và pít tông (4). Trên thân van có một lỗ thoát dầu dư (7) và một lỗ cân bằng áp suất (6), cả hai lỗ đều thông với đường dầu nạp (9); lỗ (6) có nhiệm vụ cân bằng áp suất phía trên pít tông khi pít tông đi lên, ngược lại đảm bảo áp mở van chỉ phụ thuộc vào sức căng lò xo, và khi pít tông đi xuống 129 nó bù một vào lượng dầu để không tạo ra độ chân không cản trở pít tông. Đế van (8) được lắp chặt vào thân van (3). Khi áp suất dầu ở cửa ra của bơm chuyển nhiên liệu nằm trong mức quy định và chưa thắng được sức căng lò xo (2), thì pít tông (4) sẽ đóng kín đế van (8) và lỗ thoát dầu dư (7). Khi áp suất này vượt quá giá trị cho phép sẽ đẩy pít tông (4) đi lên và ép lò xo (2) lại làm mở lỗ thoát dầu dư (7), dầu có áp suất cao từ cửa ra của bơm chuyển nhiên liệu theo đường dầu đến (5), qua lỗ thoát dầu (7) được đẩy ra đường dầu nạp (9). Tùy thuộc vào áp suất dầu ở cửa ra của bơm chuyển nhiên liệu lớn hay nhỏ mà pít tông (4) mở lỗ thoát (7) nhiều hay ít, làm giảm bớt lượng dầu dư và ổn định áp suất trong buồng bơm. Khi áp suất buồng bơm không đúng quy định, ta điều chỉnh sức căng lò xo (2) bằng cách thay đổi vị trí của bạc điều chỉnh (1). 6.3.1.3Van hạn chế dầu hồi. 1. Đầu nối 2. Đệm làm kín 3. Đầu ống dầu hồi 4. Ống tiết lưu 5. Nắp bơm 6. Lỗ hồi dầu 7. Dầu đến từ buồng bơm Hình 6.8. Van hạn chế dầu hồi. Đường dầu hồi được bắt vào nắp bơm (5) bởi đầu nối (1), nhằm ổn định áp suất trong buồng bơm khi áp suất dầu ở cửa ra của bơm chuyển nhiên liệu quá lớn, mà van điều chỉnh áp suất chưa kịp thoát hết lượng dầu dư; mặt khác cơ cấu còn tự động xả e khi nhiên liệu trong buồng bơm có không khí. Đầu nối (1) thông với đường dầu ra qua các lỗ hồi dầu (6) và ống tiết lưu (4), nó cho phép một lượng dầu nhất định đi qua và trả về thùng nhiên liệu. 6.3.1.4Bộ điều tốc mọi chế độ kiểu cơ khí. Bộ điều tốc đóng các vai trò: Ngăn động cơ không chạy quá tốc bằng việc kiểm soát tốc độ tối đa của động cơ và giữ cho động cơ chạy ổn định ở tốc độ thấp. 130 a.Cấu tạo. Hình 6.9. Vị trí của bộ điều tốc trong bơm cao áp. a) Vị trí không tải b) Vị trí khởi động 1. Quả văng 2. Ống trượt Hình 6.9. Cấu tạo bộ điều tốc. 12. Trục cần điều khiển 13. Lò xo bộ điều tốc 3. Cần căng (cần điều khiển) 4. Cần điều khiển(cần khởi động) 5. Lò xo khởi động 6. Bạc điều chỉnh nhiên liệu 7. Cửa xả nhiên liệu 8. Píttông phân phối 9. Vít điều chỉnh tốc độ không tải 10. Cần điều khiển tốc độ động cơ 11. Cần điều khiển 14. Chốt giữ 15. Lò xo giảm chấn a. Khoảng hành trình khởi động b. Khoảng hành trình không tải h1. Hành trình làm việc tối đa chế độ khởi động h2. Hành trình làm việc tối thiểu chế độ không tải M2. Điểm tựa A 131 - Đối với bộ điều tốc kiểu cơ học, các quả văng quay cùng với trục dẫn động của bơm phun nhiên liệu, chúng bung rộng ra nhờ lực li tâm, tuỳ theo sự tăng tốc độ quay của trục. Chuyển động này được truyền đến bạc điều chỉnh nhiên liệu (thông qua ống nối và cần điều khiển của bộ điều tốc) để điều chỉnh lượng phun nhiên liệu. b. Hoạt động. 1) Khởi động Hình 6.10. Hoạt động của bộ điều tốc. Hình 6.11. Khi khởi động. Khi nhấn bàn đạp ga xuống và cần điều chỉnh được gạt theo hướng toàn tải tại thời điểm khởi động, lò xo điều khiển kéo cần căng cho đến khi tiếp xúc với vấu chặn. 132 Do tốc độ bơm tại thời điểm khởi động còn thấp và lực li tâm của quả văng rất nhỏ, thậm chí lò xo khởi động (lò xo đĩa) với sức căng nhỏ cũng có thể đẩy cần điều khiển tì vào ống trượt của bộ điều tốc, làm cho quả văng cụp lại hoàn toàn. Lúc này, cần điều khiển quay ngược chiều kim đồng hồ quanh điểm tựa A và dịch chuyển bạc điều chỉnh nhiên liệu tới vị trí khởi động (lượng phun tối đa) để cung lượng nhiên liệu cần thiết trong khởi động. 2) Chạy không tải Hình 6.12. Khi không tải. Sau khi khởi động động cơ và nhả bàn đạp ga, cần điều chỉnh quay về vị trí không tải. Do sức căng của lò xo điều khiển tại thời điểm này là 0, quả văng có thể bung rộng ra ngoài kể cả khi tốc độ chậm. Ống trượt bộ điều tốc nén lò xo không tải lại. Lúc này,cần điều khiển quay cùng chiềukimđồng hồ quanh điểm tựa A và dịch chuyển bạc điều chỉnh nhiên liệu tới vị trí không tải. Bằng cách đó, có thể đạt được tốc độ không tải ổn định khi lực ly tâm của các quả văng và sức căng của lò xo không tải cân bằng. 3) Đầy tải (bàn đạp ga xuống hoàn toàn) Khi bàn đạp ga được nhấn xuống hoàn toàn, cần điều chỉnh dịch chuyển theo vị trí toàn tải và cần căng sẽ tiếp xúc với vấu chặn, giống như khi khởi động. Trong trường hợp này, lò xo điều khiển có sức căng cao và lò xo giảm chấn bị ép lại hoàn toàn vàkhông hoạt động. 133 Hình 6.13. Khi đầy tải. Khác với khi khởi động, lúc này lực ly tâm của quả văng có tác động mạnh. Ống trượt của bộ điều tốc đẩy cần điều khiển sang phải. Sau đó cần điều khiển quay theo chiều kim đồng hồ quanh điểm tựa A cho đến khi điểm tựa B tiếp xúc với cần căng, từ đó dịch chuyển bạc điều chỉnh nhiên liệu tới vị trí toàn tải. Kết quả lượng nhiên liệu nạp sẽ giảm so với trong khi khởi động. 5) Tốc độ tối đa (bàn đạp ga xuống hoàn toàn) Hình 6.14. Khi tốc độ tối đa. Khi tốc độ động cơ cao hơn mức quy định, lực ly tâm của quả văng trở nên lớn hơn, làm cho lực ép của ống trượt bộ điều tốc lớn hơn sức cản trong lò xo điều khiển. Khi đó cần điều khiển và cần căng cùng dịch chuyển, quay theo chiều kim đồng hồquanh điểm tựa A đểdịch chuyển bạc điều chỉnh nhiên liệu 134 theo hướng giảm lượng phun nhiên liệu. Nhờ khống chế được tốc độ tối đa nên động cơ không bị chạy quá tốc cho phép. 6) Tải cục bộ (Tốc độ trung bình)(bàn đạp ga xuống một nửa) Hình 6.15. Khi tải cục bộ. Khi cần điều chỉnh ở vị trí trung gian giữa đầy tải và không tải, lò xo điều khiển có lực căng yếu, cho phép vành tràn dịch chuyển theo hướng giảm lượng phun ở tốc độ thấp hơn trong khi kiểm soát tốc độ tối đa. Kết quả là tốc độ động cơ được kiểm soát phù hợp với mức độ nhấn bàn đạp ga. Đặc điểm của lượng phun nhiên liệu trong trường hợp này cũng giống như trường hợp đầy tải, khi tốc độ của động cơ còn thấp (trước khi vành tràn dịch chuyển theo hướng để giảm lượng phun). Khi tốc độ tăng, lượng phun sẽ giảm để kiểm soát tốc độ. Hình 6.16. Các vít điều chỉnh của bơm phun nhiên liệu. Bơm phun nhiên liệu có các vít điều chỉnh sau: - Vít điều chỉnh tốc độ tối đa: Kiểm soát tốc độ tối đa của động cơ. 135 - Vít điều chỉnh tốc độ không tải: Điều chỉnh tốc độ của động cơ khi chạy không tải. - Vít điều chỉnh toàn tải: Điều chỉnh lượng nhiên liệu nạp. Gợi ý: Khi vít điều chỉnh tốc độ tối đa và vít điều chỉnh toàn tải được điều chỉnh ở vị trí thích hợp và được niêm phong, thông thường chúng không được điều chỉnh nữa. Tuy nhiên, nếu do thay đổi theo thời gian, cần thiết phải điều chỉnh, bỏ niêm phong và tiến hành điều chỉnh. Sau khi điều chỉnh, vít điều chỉnh tốc độ tối đa và vít điều chỉnh toàn tải phải được niêm phong lại. 6.3.1.5Bộ phận cắt nhiên liệu bằng điện. a. Cấu tạo. Cấu tạo gồm nam châm điện hay phần cảm (1), ty van hay phần ứng (3) và lò xo van điện từ (2) đặt trong ty vặn. - Van điện từ được tắt (mở) bằng khóa điện, có tác dụng đóng (mở) đường nhiên liệu từ buồng bơm vào khoang cao áp đầu pít tông. a) Van điện từ mở b) Van điện từ đóng Hình 6.17. Cấu tạo và nguyên lý làm việc van điện từ. 1. Nam châm điện (phần cảm); 2. Lò xo van điện từ;3. Ty van (phần ứng) 4. Cửa nạp nhiên liệu; 5. Đường nạp nhiên liệu b. Hoạt động. - Khi mở khóa điện (h.a), nam châm điện (1) hoạt động sẽ hút ty van (3) lên và nén lò xo (2) lại, nhiên liệu từ buồng bơm qua đường nạp (5) được cung cấp tới cửa nạp (4). - Khi tắt khóa điện (hình b), nam châm điện (1) ngừng hoạt động, lò xo (2) đẩy ty van (3) đi xuống đóng cửa nạp (4). Như vậy bơm chia ngừng cung cấp nhiên liệu và động cơ không làm việc. 136 6.3.1.6Bộ phận truyền động. a. Cấu tạo. Hình 6.18. Kết cấu bộ phận truyền động. Hình 6.19. Các chi tiết của cơ cấu truyền động. 1. Trục truyền động 2. Bánh răng truyền động 3. Khớp nối trung gian 4. Giá đỡ con lăn 5. Đĩa cam 6. Đệm Pít tông phân phối 7. Pít tông phân phối 8. Giá đỡ lò xo 9. Bạc điều khiển nhiên liệu 10. Lò xo hồi vị pít tông 11. Đầu bơm 12. Bộ van triệt hồi 137 b. Nguyên lý làm việc của bộ phận truyền động. Khi trục truyền động (1) quay, qua khớp nối trung gian (3) làm đĩa cam (5) quay theo, lúc đó các vấu cam sẽ trượt trên các con lăn của giá đỡ con lăn (4) từ vị trí thấp nhất (chân cam) lên vị trí cao nhất (đỉnh cam) và ngược lại. Lò xo hồi vị pít tông (10) đảm bảo cho bề mặt các vấu cam luôn ép chặt vào con lăn. - Khi đĩa cam quay vấu cam trượt từ vị trí chân cam lên đỉnh cam, sẽ ép lò xo hồi vị pít tông và đĩa cam được nâng lên một đoạn. Ngược lại, vấu cam trượt từ vị trí đỉnh cam xuống chân cam, do sức căng của lò xo hồi vị pít tông sẽ đẩy đĩa cam về vị trí ban đầu và nén lò xo giảm dao động. Như vậy chuyển động quay và tịnh tiến của đĩa cam sẽ được truyền tới pít tông, để nạp và nén nhiên liệu. 6.3.1.7Đầu phân phối – pít tông và xylanh bơm phân phối. a.Đầu bơm chia (hay đầu phân phối). Đầu bơm (5) có dạng hình khối, cùng với thân bơm, nắp bơm tạo thành buồng bơm. Trên đó lắp các chi tiết, bộ phận khác như van cắt nhiên liệu, đầu cao áp (6), chốt dẫn hướng lò xo hồi vị pít tông (15), lò xo hồi vị đòn hiệu chỉnh (vị trí lỗ 8). - Đầu bơm (5) được bắt chặt vào thân bơm bằng 4 bulông và vòng làm kín. - Bên trong đầu bơm có gia công các rãnh dầu (như rãnh nạp nhiên liệu (8) thông buồng bơm với cửa nạp (7), rãnh chia nhiên liệu (20) từ lỗ chia trên xy lanh tới đầu cao áp) Hình 6.20. Cấu tạo đầu phân phối. 138 1. Van cao áp 2. Lò xo van cao áp 3. Bulông trung tâm 4. Đai ốc ba cạnh 5. Đầu bơm 6. Đầu cao áp 7. Cửa nạp nhiên liệu 8. Rãnh nạp nhiên liệu 9. Lỗ lắp lò xo hồi vị đòn hiệu chỉnh 10. Xylanh chia b.Pít tông và xylanh chia. * Cấu tạo: 11. Bạc điều khiển nhiên liệu 12. Đệm giá đỡ lò xo 13. Pít tông 14. Giá đỡ lò xo 15. Lò xo hồi vị pít tông 16. Đệm lò xo 17. Đệm điều chỉnh 18. Chốt dẫn hướng 19. Lỗ chia trên xylanh 20. Rãnh chia nhiên liệu Hình 6.21.Pít tông và xylanh chia. - Bơm cấp liệu, đĩa cam và pít tông được điều khiển bằng trục dẫn động và quay theo tỷ lệ bằng một nửa tốc độ của động cơ. - Hai lò xo pít tông đẩy pít tông và đĩa cam lên các con lăn. - Đĩa cam có số mặt cam bằng số xy lanh. (Động cơ 4 xy lanh thì đĩa cam có 4 mặt cam). Đĩa cam quay trên con lăn cố định nó đẩy pít tông ra và vào. Do đó, pít tông theo sự dịch chuyển của mặt cam và chuyển động tịnh tiến ăn khớp với cam và quay. Ứng với một vòng quay của đĩa cam, pít tông sẽ quay một vòng và tịnh tiến 4 lần. - Việc cung cấp nhiên liệu cho mỗi xy lanh được thực hiện bằng 1/4 vòng quay đĩa cam và một lần chuyển động tịnh tiến của píttông (động cơ 4 xy lanh). 139 1. Đuôi pít tông. 2. Phần trụ lắp bạc điều chỉnh nhiên liệu 3. Cửa cắt nhiên liệu (Cửa xả) 4. Rãnh chia nhiên liệu 5. Rãnh nạp 6. Lỗ dọc 7. Rãnh định vị 8. Vị trí lắp đệm đuôi pít tông 9. Rãnh thoát dầu...tông chia: - Hành trình hút nhiên liệu. Hình 6.23.Hành trình hút nhiên liệu. 1. Rãnh nạp trên pít tông 2. Khoang cao áp 3. Cửa nạp trên xylanh 4. Rãnh chia nhiên liệu 5. Xy lanh chia 6. Bạc điều chỉnh nhiên liệu 7. Pít tông chia 8. Cửa cắt nhiên liệu 140 Trong hành trình pít tông chia hồi về (từ ĐCT xuống ĐCD ), khi cửa dầu vào (3) trên xylanh trùng với rãnh nạp (2) trên pít tông (7) thì dầu đã được nén ở buồng bơm sẽ được đẩy vào khoang cao áp (2) và lỗ dọc trên thân pít tông. - Hành trình nén và cung cấp nhiên liệu. Hình 6.24.Hành trình bắt đầu nén. Khi pít tông chia đổi chiều chuyển động (từ ĐCD lên ĐCT), nó vừa quay vừa chuyển động tịnh tiến nhờ đĩa cam, mặt ngoài đầu pít tông (7) sẽ đóng cửa dầu vào trên xylanh và thực hiện quá trình nén nhiên liệu. Như vậy dầu trong khoang cao áp (2), lỗ dọc bị nén lại. Hình 6.25.Hành trình nén và cung cấp. Pít tông tiếp tục chuyển động quay và tịnh tiến nén nhiên liệu với áp suất cao tới khi lỗ chia (11) trên pít tông trùng với rãnh (4) trên xylanh thì dầu có áp suất cao được dẫn tới một đầu cao áp thắng sức căng lò xo đẩy mở van triệt hồi qua ống cao áp tới vòi phun và phun vào xylanh động cơ. 141 - Hành trình cắt nhiên liệu. Hình 6.26. Hành trình cắt nhiên liệu. Pít tông bơm tiếp tục chuyển động đi lên đến khi bạc điều chỉnh nhiên liệu (6) mở cửa cắt nhiên liệu (8), dầu trong khoang cao áp (2) có áp suất cao hơn trong buồng bơm được đẩy ra. Áp suất trong khoang cao áp giảm đột ngột van triệt hồi đóng lại nhờ lực lò xo kết thúc việc cung cấp nhiên liệu. - Hành trình cân bằng. Tiếp theo việc kết thúc phun nhiên liệu, pít tông chia sẽ chuyển động tới khi lỗ chia trên xylanh (9) trùng với rãnh cân bằng trên pít tông thì áp suất dầu trong đường dẫn (giữa lỗ chia trên xylanh và van triệt hồi) giảm bằng áp suất trong buồng bơm. Hành trình này sẽ cân bằng áp suất dầu ở cửa chia với mọi vòng quay, đảm bảo việc phun ổn định. - Hành trình hữu ích. Hành trình hữu ích là khoảng cách pít tông dịch chuyển từ khi bắt đầu nén nhiên liệu tới khi kết thúc. Vì các hành trình bơm là không đổi, nên sự thay đổi vị trí đặt vành tràn làm thay đổi hành trình hữu ích để tăng hoặc giảm lượng phun nhiên liệu. Khi hành trình hữu ích kéo dài hơn thì hành trình nén sẽ lâu kết thúc hơn và lượng nhiên liệu nạp tăng. Ngược lại, nén kết thúc sớm hơn và lượng nhiên liệu nạp giảm khi hành trình hữu ích ngắn hơn. 142 - Chống quay ngược. Nói chung, động cơ Diesel có thể quay ngược. Nếu nhiên liệu được phun vào khi không khí được hút vào từ phía xả và được nén lại thì động cơ sẽ quay ngược. Tuy nhiên, bơm được thiết kế để cho động cơ không thể quay ngược. Nếu bơm quay ngược, nhiên liệu sẽ được đưa trở lại thân bơm khi píttông bơm di chuyển lên trên và cửa hút mở. Ngoài ra, nhiên liệu không được nén do pít tông bơm di chuyển xuống dưới khi cửa phân phối mở. Do đó, nhiên liệu không được phun, và động cơ không thể quay ngược. Hình 6.27. Chống quay ngược pít tông. c. Đầu cao áp (van triệt hồi). * Cấu tạo: 1. Đầu cao áp 2. Lò xo hồi vị 3. Van cao áp 4. Đệm làm kín 5. Đế van 6. Đầu bơm chia Hình 6.28.Đầu cao áp (van triệt hồi). - Đầu cao áp được lắp vào đầu bơm bằng mối ghép ren (hình 31), phía trong lắp van cao áp (hay van triệt hồi) (1) và lò xo hồi vị (2). - Đế van (5) và van cao áp (3) là bộ đôi siêu chính xác, có vai trò quan trọng trong hệ thống nhiên liệu của động cơ Diesel. Khe hở hướng kính giữa hai chi tiết rất nhỏ khoảng (0,004 - 0,006) mm, độ cứng bề mặt làm việc khoảng (60 – 64) HRC. 143 - Van cao áp có cấu tạo đặc biệt (hình 6.29): Bề mặt côn (1) được đóng kín với đế van, phần trụ giảm tải hay pít tôngvan (2), thân van (4) (dẫn hướng cho van dịch chuyển theo một phương nhất định), rãnh dọc (5) là đường dẫn nhiên liệu có áp suất cao. Bề mặt làm việc của các chi tiết được gia công với độ chính xác rất cao, đảm bảo độ cứng và độ bóng bề mặt. 1. Mặt côn 2. Trụ giảm tải 3. Rãnh tròn 4. Thân van 5. Rãnh dọc Hình 6.29.Cấu tạo van cao áp. * Nguyên lý làm việc của van cao áp: 1. Lò xo 2. Van cao áp 3. Đế van Hình 6.30.Nguyên lý làm việc của van cao áp. - Khi chưa làm việc thì mặt côn luôn được đóng kín với đế van do lực lò xo và áp suất dầu dư trong đường ống cao áp (hình 6.30C), nó làm việc cùng thời gian đối với xylanh bơm chia từ hành trình bắt đầu cung cấp đến hành trình kết thúc cung cấp nhiên liệu. - Hành trình cung cấp nhiên liệu (hình 6.30A), dầu có áp suất cao theo rãnh dọc tác dụng vào phần trụ giảm tải và thắng được sức căng lò xo sẽ đẩy van đi lên. Khi đi hết khoảng chạy (4) giữa đế van và phần trụ giảm tải, van mở cho nhiên liệu vào đường ống cao áp đến vòi phun. Sau đó khi đạt tới áp suất mở vòi phun thì việc phun nhiên liệu vào xylanh động cơ sẽ xảy ra. - Hành trình cắt và chấm dứt việc phun nhiên liệu (khi bạc điều chỉnh mở cửa cắt nhiên liệu trên pít tông chia), thì áp suất dầu trong khoang cao áp đầu pít tông đột ngột giảm; do lực lò xo và áp suất dầu sẽ đẩy van cao áp đi xuống, đồng thời dầu trong đường ống cao áp cũng bị đẩy trả lại cho tới khi mặt dưới trụ giảm tải tiếp xúc với đế van (hình 6.30B) thì bị ngắt lại, van cao áp tiếp tục bị đẩy xuống tới vị trí mặt côn đóng kín hoàn toàn với đế van. Như 144 vậy để tránh cho thời điểm phun không bị trễ cần phải duy trì trong đường ống một áp suất dư nhiên liệu cho lần phun sau, áp suất này nhỏ hơn áp suất mở vòi phun. Mặt khác do sự giảm áp suất đột ngột trong đường ống cao áp nên kim phun đóng nhanh và dứt khoát với đế kim phun, kết thúc quá trình phun chính xác nên tránh được tình trạng phun rớt. 6.3.3.7Bộ điều chỉnh góc phun sớm (Bộ định thời). a. Bộ điều chỉnh góc phun sớm theo tốc độ động cơ. Giống như thời điểm đánh lửa của động cơ xăng, thời điểm phun nhiên liệu của động cơ Dieselcũng phải sớm (hoặc muộn) theo tốc độ của động cơ để đạt được công suất tối ưu. Bộ định thời tự động điều khiển thời điểm phun sớm hoặc muộn theo tốc độ của động cơ. * Cấu tạo: Hình 6.31. Bộ điều chỉnh phun sớm theo tốc độ động cơ. 1. Vành lăn 2. Thân bơm chia 3. Con lăn 4. Chốt định vị 5. Mặt bích chặn (phải và trái) 6. Lỗ dẫn dầu 7. Vòng làm kín 8. Pít tông bộ định thời 9. Chốt xoay 10. Chốt trượt 11. Lò xo bộ định thời 12. Đệm điều chỉnh Bộ điều khiển phun sớm theo tốc độ được bố trí phía dưới và liên động với vành lăn (1) qua chốt dẫn động (10). - Pít tông bộ định thời (8) chia xylanh bộ điều khiển phun sớm thành hai khoang(A) và (B). + Khoang (A) thông với đường dầu vào của bơm chuyển nhiên liệu, lò xo (11) luôn bị nén bởi mặt bích (phải) và pít tông (8), có nhiệm vụ cố định góc phun ban đầu và cân bằng với áp suất dầu ở khoang (B). + Khoang (B) được tạo thành bởi mặt bích (trái), pít tông (8) và xylanh (được làm liền vào thân bơm). 145 - Chốt trượt (10) nối giữa pít tông (8) với vành lăn(1) thông qua chốt xoay (9), mặt khác nó được cố định với vòng con lăn bởi chốt định vị (4) và kẹp lá. Khi đó cụm chi tiết này sẽ biến chuyển động tịnh tiến của pít tông thành chuyển động xoay của vòng con lăn. * Hoạt động: a) Khi chưa hoạt động b) Khi hoạt động Hình 6.32. Hoạt động của bộ điều chỉnh góc phun sớm. Việc thay đổi vị trí con lăn tiếp xúc mặt cam sẽ điều khiển thời điểm phun nhiên liệu. Khi bơm phun nhiên liệu không quay, con lăn sẽ ở vị trí muộn tối đa (Hình a) Khi bơm phun nhiên liệu bắt đầu quay và tốc độ tăng, pít tông của bộ định thời dịch chuyển sang trái đẩy lò xo bộ định thời,khi đóáp suất nhiên liệu trong bơm tăng.Chốt trượt nối với Hình 5.33. Biểu đồ góc phun sớm. pít tông chuyển hoá sựdịch chuyển của pít tông thành chuyển động quay của vành lăn. Khi vành lăn quay theo chiều ngược lại với trục dẫn động, thời điểm phun sẽ sớm hơn (Hình b). Khi vành lăn quay cùng một hướng, thời điểm phun sẽ muộn . b. Bộ điều chỉnh góc phun sớm theo tải (LST). LST thay đổi thời điểm phun nhiên liệu theo tải của động cơ và tạo thời điểm phun sớm. Nhiên liệu được thoát ra qua cửa thoát (6) trên ống trượt của bộ điều tốc, qua đường dẫn (2) trong trục của bộ điều tốc, đi vào bơm cung cấp liệu. 146 Do đó áp suất trong buồng bơm được giảm xuống để làm cho thời điểm phun chậm lại. Khi tải trong động cơ tăng (lượng phun nhiên liệu tăng), quả văng (3) vẫn còn cụp lại. Áp suất trong thân bơm không được hạ thấp nữa vì cửa thoát (6) trên ống trượt của bộ điều tốc không còn khớp với đường dẫn trong trục của bộ điều tốc. Ngược lại, khi trọng tải của động cơ giảm (lượng phun giảm), quả văng lại bung ra. Cửa thoát trên trên ống trượt bộ điều tốc và đường dẫn trong trục bộ điều tốc thẳng hàng, làm áp suất trong bơm giảm và thời điểm phun chậm lại. 1. Bơm cung cấp 2. Lỗ dầu xuyên tâm 3. Quả văng 4. Trục bộ điều tốc 5. Ống trượt bộ điều tốc 6. Cửa điều khiển 7. Đường dầu vào của bơm Hình 6.34. Bộ điều chỉnh góc phun sớm theo tải (LST). 6.4THÁO, KIỂM TRA, SỬA CHỮA, LẮP BƠM CAO ÁP PHÂN PHỐI VE. 6.4.1Tháo, lắp bơm cao áp trên xe. 6.4.1.1Trình tự tháo. 1) Tháo các bộ phận có liên quan 2) Tháo dây cáp ga lắp vào bơm cao áp 3) Tháo các đường ống nhiên liệu và ống cao áp 147 4) Tháo nắp đậy dấu thời điểm phun trên hộp bánh răng (Cạnh bơm cao áp) 5) Quay trục cơ cho dấu (O) trên bánh răng bơm trùng với trên vỏ hộp bánh răng dấu mũi tên 6) Tháo các bu lông bắt bơm cao áp 7) Kéo bơm cao áp ra phía sau và tháo bơm cao áp ra ngoài 6.4.1.2Trình tự lắp. Lắp ngược lại khi tháo Chú ý các điểm sau: - Kiểm tra lại dấu trên trục khuỷu trùng với dấu điểm chết trên (TDC: Top Dead Center) trên hộp bánh răng. - Lắp bơm cao áp và chỉnh cho dấu (0) trên bánh răng bơm trùng với dấu mũi tên trên hộp bánh răng. - Lắp các bu lông bắt bơm cao áp - Lắp các đường ống dầu - Lắp các bộ phận liên quan - Xả không khí trong hệ thống - Nổ thử và kiểm tra rò rỉ nhiên liệu 148 6.4.2Tháo rời bơm cao áp. - Tháo van cắt nhiên liệu - Tháo nắp bơm cao áp + Tháo 4 bu lông bắt nắp bơm cao áp + Lật nghiêng nắp bơm cao áp và tháo lò xo bộ điều tốc - Nới ốc hãm trục điều tốc và tháo trục bộ điều tốc Chú ý: Đỡ cụm quả văng, ống trượt và đệm ở lưng giá quả văng - Sử dụng dụng cụ chuyên dụng (SST) tháo bu lông đầu bộ phân phối phía sau bơm cao áp 149 - Tháo các ốc nối và van triệt hồi Chú ý: Để thành từng cặp theo thứ tự bơm phối - Tháo đầu phân phối và pit tông + Tháo 4 bu lông bắt đầu phân + Tháo đầu phân phối và các lò xo - Sử dụng dụng cụ chuyên dụng (SST) tháo 2 bu lông đỡ cần bộ điều tốc gian - Tháo đĩa cam và khớp nối trung - Tháo phanh hãm và kéo chốt dẫn động bộ phun sớm vào phía trong vòng con lăn 150 - Tháo vòng các con lăn và trục dẫn động - Tháo bộ điều khiển phun sớm. cấp - Tháo bơm cấp liệu + Tháo 2 vít bắt nắp bơm cung + Tháo rotor, cánh gạt, stator - Sử dụng dụng cụ chuyên dụng (SST) tháo van điều áp 6.4.3Kiểm tra. 1) Kiểm tra pít tông bơm, bạc điều chỉnh nhiên liệu (vòng tràn) và nắp phân phối - Nghiêng nhẹ bạc điều chỉnh nhiên liệu và nắp phân phối rồi kéo pittông ra 151 - Khi thả tay píttông phải đi xuống êm vào trong vòng tràn bằng trọng lượng bản thân - Xoay pít tông và lặp lại ở nhiều vị trí khác nhau (Nếu pittông bị kẹt bất cứ vị trí nào thì phải thay cả cụm ) - Lắp chốt cầu nối bộ điều chỉnh vào bạc điều chỉnh nhiên liệu và kiểm tra phải di chuyển êm không có độ dơ lăn 2) Kiểm tra vòng lăn và các con - Dùng đồng hồ so, đo chiều cao các con lăn - Sai số chiều cao con lăn = 0,02mm Nếu lơn hơn tiêu chuẩn thì thay vòng lăn và con lăn 3) Đo chiều dài lò xo - Dùng thước cặp đo chiều dài tự do của lò xo. (Nếu chiều dài không như tiêu chuẩn thay lò xo mới ) 4) Kiểm tra van cắt nhiên liệu - Nối thân van vào các cực ắc qui - Khi van được nối hoặc cắt khỏi ắc qui thì phải nghe thấy tiếng kêu (nếu van hoạt động không nh tiêu chuẩn thì thay thế) 152 6.4.4Lắp ráp bơm cao áp. Các chi tiết phải được làm sạch sẽ bằng dầu Diesel trước khi lắp - Lắp van điều áp Sử dụng SST và clê lực lắp van điều áp vị bơm - Lắp bơm cấp liệu + Lắp stator đúng vị trí chốt định + Lắp rotor, cánh gạt + Lắp nắp bơm và bắt vít hãm nắp Chú ý: Lắp đúng chiều cánh gạt, rô to phải quay nhẹ nhàng - Lắp trục dẫn động + Lắp bánh răng và 2 khớp cao su + Lắp trục bơm vào thân bơm Chú ý: Cá hãm trên trục bơm phải vào đúng rãnh rotor bơm cung cấp sớm - Lắp pít tông bộ điều khiển phun Chú ý: Lắp đúng chiều pít tông 153 - Lắp vòng lăn và con lăn + Lắp vòng lăn và thân bơm con lăn vào + Đẩy chốt truyền động ăn khớp với pít tông bộ phun sớm sau đó lắp bộ phận hãm - Lắp khớp nối trung gian - Lắp lò xo, doăng làm kín, nắp đậy bộ điều khiển phun sớm - Lắp đĩa cam - Lắp pít tông Lắp đệm, giá đỡ lò xo, bạc điều chỉnh nhiên liệu vào pít tông Chú ý: Lắp đúng chiều - Lắp cần nối bộ điều chỉnh - Lắp nắp phân phối 154 + Lắp chốt, đệm, đế tựa lò xo vào đầu phân phối + Lắp 2 lò xo vào đầu phân phối + Lắp doăng làm kín vào đầu bơm + Lắp đầu phân phối vào thân bơm - Lắp bu lông nắp phân phối - Lắp bộ điều tốc + Lắp giá đỡ quả văng, quả văng, ống trượt, đệm + Lắp trục bộ điều tốc * Kiểm tra khe hở dọc giá đỡ quả văng: - Khe hở dọc: (0,15 – 0.35) mm * Điều chỉnh phần lồi của trục bộ điều tốc: Sử dụng thước cặp đo đầu trục lồi ra của trục bộ điều tốc Phần lồi: (0,5 – 2.0) mm - Lắp nắp bơm cao áp + Lắp một đầu lò xo bộ điều tốc vào nắp bơm, đầu còn lại lắp vào cần bộ điều tốc + Lắp doăng, nắp bơm và xiết các bu lông đúng lực xiết quy định - Lắp van cắt nhiên liệu 155 * Kiểm tra kín khí buồng bơm cao áp: - Sử dụng nguồn khí nén có áp suất khoảng (0.5 - 5.0) kg/cm2nén vào đường nhiên liệu vào của bơm, và bịt đường nhiên liệu hồi - Đặt bơm cao áp vào khay chứa dầu Diesel - Nếu khi nén hở ra ở vị trí nào thì cần phải kiểm tra sửa chữa lại. 6.4.5Điều chỉnh thời điểm phun. 1) Kiểm tra dấu trên gờ của bơm cao áp trùng với dấu trên tấm phía trước bắt bơm cao áp (dấu trên hộp bánh răng) 2) Đặt pít tông máy số 1 ở điểm chết trên (TDC: Top Dead Center) cuối kỳ nén Quay trục cơ cho đến khi dấu điểm chết trên (TDC) trên puly trục cơ thẳng với dấu số 2 ( dấu trên hộp bánh răng) Chú ý: Kiểm tra khe hở tự do đuôi supáp hút và supáp xả, nếu supáp hút và supáp xả có khe hở tự do thì pít tông máy số 1 đang ở TDC cuối kỳ nén (nếu không quay trục cơ thêm một vòng) 3) Tháo các ống phun cao áp 4) Tháo bu lông bắt ở đầu bộ phân phối 5) Lắp đồng hồ đo (3) Đầu đo của đồng hồ cần phải được ấn xuống khoảng 2 mm ( 0,079 in) 156 6) Quay trục cơ để pít tông máy số 1 ở 30 – 400 trước điểm chết trên (BTDC: Before Top Dead Center) 7) Chỉnh cho kim đồng hồ về “0” 8) Dịch chuyển trục cơ nhẹ nhàng theo cả hai hướng và chắc chắn rằng kim đồng hồ vẫn nằm ở vị trí “0”. 9) Quay trục cơ thuận chiều kim đồng hồ. Khi dấu trên puly trục cơ trùng với dấu 100 – 120 trên thang chia độ (trên hộp bánh răng) và đọc giá trị hiển thị trên đồng hồ. Giá trị tiêu chuẩn: 0,5 mm (0,02 in) * Nếu thời điểm phun nằm ngoài giá trị tiêu chuẩn thì thực hiện theo các bước sau 10) Nới lỏng các bu lông bắt bơm cao áp 11) Điều chỉnh lại góc của bơm cao áp - Khi giá trị đo được lớn hơn hoặc nhỏ hơn giá trị tiêu chuẩn. Điều chỉnh bánh răng sớm (A) hoặc muộn (R) + A Dịch chuyển bơm cao áp về phía động cơ + R Dịch chuyển bơm cao ra bên ngoài động cơ 157 CHƯƠNG 7. SỬA CHỮA VÒI PHUN CAO ÁP Chương 7: Mã chương: MĐ 19– 07 Mục tiêu: - Phát biểu đúng nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại của vòi phun cao áp. - Giải thích được cấu tạo và nguyên lý làm việc của vòi phun cao áp. - Tháo lắp, nhận dạng và kiểm tra, sửa chữa, điều chỉnh được vòi phun cao áp đúng yêu cầu kỹ thuật. - Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô. - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên. 158 CHƯƠNG 7. SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG VÒI PHUN CAO ÁP 7.1NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI VÒI PHUN. 7.1.1Nhiệm vụ. Vòi phun để phân phối và phun tơi sương một lượng nhiên liệu do bơm cung cấp vào buồng đốt dưới áp suất nhất định. Nhiên liệu được phun ra với tốc độ rất lớn (233m/s bằng vận tốc âm thanh), qua các lỗ phun nhiên liệu sẽ bị xé thành các hạt nhỏ có đường kính khoảng (0,005 - 0,006) mm. 7.1.2Yêu cầu. - Quá trình phun nhiên liệu phải đảm bảo phun tơi xương, áp suất phun phải lớn hình dạng tia phun phải phù hợp với buồng cháy. Vì chất lượng phun nhiên liệu ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng động cơ. - Thời điểm phun và lưu lượng phun nhiên liệu phải phù hợp với từng chế độ tải trọng của động cơ. - Lượng phun nhiên liệu phải đồng đều với các xy lanh. - Do vòi phun làm việc với áp suất lớn, đầu vòi phun tiếp xúc trực tiếp với khí cháy vì vậy yêu cầu vòi phun phải có độ bền cao, phải được gia công chính xác, phải dễ dàng cho việc sửa chữa thay thế và phải có gí thành thấp 7.1.3Phân loại. Có 2 loại vòi phun: - Vòi phun hở: Có nhiều nhược điểm nên ít được dùng trên ôtô . - Vòi phun kín: Có kim đậy kín các lỗ phun. Vòi phun kín có 2 loại: + Vòi phun kín một lỗ có chốt: Có một lỗ phun, đầu kim phun có chốt hướng dẫn tia nhiên liệu, vòi phun thường dùng ở những động cơ có buồng đốt phân chia, áp suất phun thấp khoảng (100 -159) KG/cm2 như các động cơ, Toyota 2C, Huyndai - 1,25T, + Vòi phun kín nhiều lỗ không có chốt: Có từ một đến nhiều lỗ phun, đường kính lỗ phun nhỏtừ (0,05-0,34) mm không có chốt hướng dẫn, loại này thường dùng ở những động cơ có buồng đốt không phân chia, áp suất phun cao (160- 250) KG/cm 2 . 7.2CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA VÒI PHUN. 7.2.1Vòi phun kín một lỗ có chốt. a. Cấu tạo. - Đặc điểm cơ bản để nhận biết vòi phun là trên đầu van kim phun có một chốt hình dạng khác biệt. Nếu ta quan sát vòi phun có chốt đã lắp hoàn chỉnh ta có thể nhìn thấy một chốt nhỏ nhô ra từ lỗ phun khoảng (0,4 - 0,5)mm. 159 1. Lỗ nhiên vào 2. Thân vòi phun 3. Đai ốc hãm 4. Cối kim phun 5. Kim phun 6. Chốt đẩy 7. Lò xo 8. Vít điều chỉnh 9. Ốc chụp 10. Lỗ hồi dầu 11. Mặt côn nâng 12. Chốt dẫn hướng tia phun 13. Mặt côn đóng kín Hình 7.1. Cấu tạo vòi phun. - Thân vòi phun được làm bằng khối thép đúc định hình. Trên thân vòi phun có đường dầu vào (đường dẫn nhiên liệu 1), đường dầu hồi (10). Tuỳ thuộc vào hình dạng và kết cấu của vòi phun mà cách bố trí đường dầu vào và đường dầu hồi khác nhau. Trong thân vòi phun có lò xo trụ (7) ép ti đẩy(6) và kim phun (5) đóng kín vào cối kim phun (4) và ở phía trên có vít điều chỉnh (8) để điều chỉnh sức căng của lò xo (đối với một số loại vòi phun còn dùng đệm để điều chỉnh). - Đầu vòi phun có chứa kim phun (5) và cối kim phun (4). Kim phun và cối kim phun là cặp chi tiết được gia công chính xác, độ bóng bề mặt và các bề mặt tiếp xúc giữa phần côn và ổ đặt có độ chính xác cao. b. Nguyên lý làm việc. Hình 7.2. Hoạt động của vòi phun kín một lỗ có chốt. 1. Rãnh dẫn nhiên liệu; 5. Kim phun; 4. Cối kim phun; 11. Mặt côn nâng ; 13. Mặt côn đóng kín 160 - Trong hành trình nén của pít tông bơm cao áp, nhiên liệu từ ống cao áp qua rãnh trong thân (1) vào khoang áp suất của cối kim phun, khi áp suất trong khoang chứa đạt khoảng 120 KG/cm2 tác động vào mặt côn nâng(11) thắng sức căng lò xo (7) đẩy kim phun (5) nâng lên mở lỗ phun , nhiên liệu trong khoang chứa qua lỗ phun xé thành các tia nhỏ phun vào trong buồng đốt của động cơ, nhờ chốt dẫn hướng mà tia phun có dạng hình nón. - Độ nâng kim phun bị giới hạn bởi khoảng cách tối đa giữa mặt phẳng trên phần trụ dẫn hướng của kim phun với mặt phẳng dưới của thân vòi phun để giảm mức độ hao mòn do va đập giữa mặt côn và thân kim phun cũng như đảm bảo độ kín khít lâu dài. - Khi bơm cao áp kết thúc quá trình cung cấp nhiên liệu vào khoang áp suất của vòi phun do đó áp lực nhiên liệu trong khoang giảm đột ngột, lò xo (7) sẽ đẩy kim phun (6) đi xuống đóng mặt côn của kim phun với cối kim phun(4) nhiên liệu ngừng cung cấp cho động cơ. Lượng nhiên liệu rò rỉ qua phần dẫn hướng của kim phun và cối kim phun vào khoang chứa lò xo (7) nhiên liệu sẽ được đưa ra đường dầu hồi số (10) để về thùng chứa. 7.2.2Cấu tạo vòi phun kín nhiều lỗ không có chốt. a. Cấu tạo. Cấu tạo của vòi phun kín nhiều lỗ không chốt cũng gồm các bộ phận như vòi phun 1 lỗ. Nhưng bộ phận phun có một số đặc điểm khác: - Có nhiều lỗ phun kích thước các lỗ nhỏ,kim phun không có chốt, đầu kim phun có mặt côn đóng kin các lỗ phun. - Có chốt định vị cối kim phun với thân vòi phun không cho cối kim phun xoay để đảm bảo cho nhiên liệu phun vào những vi trí xác định trong buồng đốt. - Cối kim phun thường dài hơn loại có chốt. - Áp suất phun cao khoảng (150 –180) kg/cm2 và thường được sử dụng ở động cơ có buồng cháy thống nhất - Số lượng lỗ, đường kính, cách bố trí và độ nghiêng của các lỗ phun so với đường tâm tuỳ thuộc vào phương pháp hình thành hỗn hợp nhiên liệu, hình dạng và cách bố trí buồng cháy. 161 1. Lỗ nhiên vào 2. Thân vòi phun 3. Đai ốc hãm 4. Cối kim phun 5. Kim phun 6. Chốt đẩy 7. Lò xo 8. Vít điều chỉnh 9. Ốc chụp 10. Lỗ hồi dầu a) Cấu tạo b) Hoạt động Hình 7.3. Cấu tạo và hoạt động của vòi phun kín nhiều lỗ loại một lò xo. b. Hoạt động. - Trong hành trình nén của píttông bơm cao áp, nhiên liệu từ ống cao áp qua rãnh trong thân (1) vào khoang áp suất của cối kim phun, khi áp suất trong khoang chứa đạt khoảng 170 KG/cm2 tác động vào mặt côn nâng của kim phun thắng sức căng lò xo (7) đẩy kim phun (5) nâng lên mở lỗ phun, nhiên liệu trong khoang chứa qua các lỗ phun xé thành các tia nhỏ phun vào trong buồng đốt của động cơ. Nhiên liệu thừa của vòi phun theo lỗ hồi dầu (10) về thùng chứa. 7.3HƯ HỎNG VÒI PHUN. 7.3.1 Đặc điểm hư hỏng của vòi phun có chốt. - Chốt dẫn hướng tia phun mòn (Góc phun lúc mới (150 – 17)0, khi mòn tăng lên (600 – 70)0làm giảm hành trình tia phun nhiên liệu không cháy hết động cơ có khói đen - Mặt vát đóng kín bị mòn: làm giảm độ kín,nguyên nhân do va đập giữa kim phun và cối kim phun, nhiên liệu có bột mài phóng qua với tốc độ cao.Tác hại làm kim phun đóng không kín có hiện tượng dò rỉ nhiên liệu, nhỏ rọt, cháy, kẹt cối kim phun. - Phần dẫn hướng mòn:Nhiên liệu rò rỉ về ống dầu thừa nhiều, giảm lượng nhiên liệu cung cấp,áp suất giảm. 7.3.2 Đặc điểm hư hỏng của vòi phun không chốt. - Mòn mặt vát đóng kín (tương tự như vòi phun có chốt) - Phần dẫn hướng bị mòn. - Lỗ phun bị tắc kẹt do đó làm mất số lượng tia phun. 162 7.4THÁO, KIỂM TRA, SỬA CHỮA, LẮP VÀ ĐIỀU CHỈNH VÒI PHUN. 7.4.1Tháo, kiểm tra, sửa chữa, lắp vòi phun nhiều lỗ không có chốt. 7.4.1.1Trình tự tháo vòi phun trên xe. Để tháo và ráp vòi phun thì hãy dùng khóa ổ và công cụ tay cầm (công cụ chuyên dụng). Nếu gioăng đầu vòi phun khó tháo ra vì bị kẹt dính thì hãy dùng kìm bẩy gioăng ra (công cụ chuyên dụng). Chú ý: Ống nắp, vòi phun, và bơm phun không được phép để bụi và bẩn lọt vào. Nếu tháo vòi phun ra thì phải kiếm cái gì đó để ngăn không cho bụi lanh. dính vào xy 7.4.1.2Kiểm tra vòi phun. 1) Kiểm tra áp suất phun Lắp vòi phun lên thiết bị và xả không khí trong thiết bị và vòi phun bằng đai ốc như hình bên. - Tác động nhanh vào cần bơm tay của thiết bị trong một thời xả khí trong vòi phun. gian ngắn để Chú ý: Không đặt tay của bạn trước lỗ phun - Tác động vào cần bơm tay của thiết bị chậm và quan sát áp suất hiển thị trên đồng hồ báo của thiết bị. - Khi vòi phun bắt đầu phun hãy đọc áp suất hiện thị trên đồng hồ Áp suất mở vòi phun: + Vòi phun cũ: (180 - 210) Kg/cm2 + Vòi phun mới: (200- 210) Kg/cm2 (Nếu áp suất phun không đúng phải điều chỉnh bằng đệm phía trên lò xo) 163 - Sau khi phun song vòi phun không bị nhỏ giọt. 2) Kiểm tra rò rỉ vòi phun -Lắp vòi phun vào thiết bị kiểm tra vòi phun sau đó tác động vào cần bơm tay của thiết bị cho áp suất nhiên liệu thấp hơn áp suất phun khoảng 10- 20kg/cm 2 sau đó giữ cần bơm tay ở đó. 3) Kiểm tra tia phun - Tác động vào cần bơm của thiết bị với tốc độ 15 – 60 lần/phút (vòi phun cũ), 30 – 60 lần/phút (vòi phun mới) phun - Kiểm tra chùm tia phun của vòi Nếu các tia phun không đúng phải làm sạch hoặc thay thế vòi phun 7.4.1.3Tháo rời vòi phun. Trình tự tháo: 1. Đai ốc hãm 2. Đầu vòi phun (Cối kim phun) 3. Van kim 4. Đệm 5. Lò xo, chốt áp suất 7. Long đền 8. Chi tiết giữ vòi phun Chú ý: Đảm bảo rằng bộ vòi và van kim phải không thay đổi. Hình 7.4. Trình tự tháo vòi phun loại 1 lò xo. 164 7.4.1.4Làm sạch và kiểm tra. 1) Làm sạch Sau khi làm sạch vòi phun bằng xăng, cạo muội than bằng công cụ làm sạch vòi phun (công cụ chuyên dụng). Tiến hành tiếp như sau: Tháo van kim ra khỏi vòi và làm sạch van kim bằng miếng van kim. Vừa quay vừa chèn sạch vào bằng miệng vòi bám. Dùng loại kim làm thước phù hợp. gỗ làm sạch đầu kim làm để cạo muội sạch có kích Dùng bàn chải làm sạch muội than bám trên đầu vòi phun Kiểm tra đầu vòi phun và van kim xem có bị cháy dỗ và xước không Nếu các chi tiết trên không đảm bảo phải thay thế cặp kim phun. 2) Kiểm tra Làm sạch và ngâm vòi vào xăng, xoay van kim và bảo đảm rằng nó di chuyển trơn tru. Tiếp theo, lôi van kim theo phương thẳng đứng lên khoảng 1/3 hành trình và kiểm tra xem liệu nó có tự trượt xuống không. 165 Nếu nó không tự trượt xuống thì phải thay cặp kim phun mới. 7.4.1.5Trình tự lắp ráp. Trình tự lắp: 8 ð 7 ð 6 ð 5 ð 4 ð 3 ð 2 ð 1 Chú ý: - Đừng chạm vào mặt trượt của van kim. - Khi thay đầu vòi mới thì phải cạo lớp bám đi, (có thể là màng nhựa tổng hợp) và cho van kim vào trong vòi và ngâm trong xăng để tẩy hoàn toàn dầu chống rỉ sét đi. Hình 7.5. Trình tự lắp vòi phun loại 1 lò xo. 7.4.1.6Thử và điều chỉnh. 1) Áp suất phun Lắp vòi vào công cụ kiểm tra vòi. Cho chạy công cụ kiểm tra vòi phun vài lần để kiểm tra. Điều này là để xả khí trong công cụ kiểm tra ra. Cho công cụ này chạy ở tốc độ quy định. Sau đó thay miếng lót để có được áp suất phun như quy định. Chiều dày miếng lót: 0.95 đến 1.25 sẽ tăng thêm 0.05; 1.275 đến 1.775 sẽ tăng thêm 0.025; 1.80 đến 2.15 sẽ tăng thêm 0.05 Khi chiều dày miếng lót tăng thêm 0.05 thì áp suất phun sẽ thay đổi 0.49 MPa (5 kgf/cm²). Khi đã chọn đúng miếng lót, hãy kiểm tra lại áp suất phun. 166 2) Tình trạng phun Phun tốt: Hình 7.6. Tình trạng phun của vòi phun. 3. Không đối xứng 1. Cả 5 miệng phun cùng phun đều nhau 2. Phun đều và đối xứng 4. Rẽ nhánh 5. Mỏng 6. Không đều Khi chỉnh áp suất bằng công cụ kiểm tra vòi phun thì cũng kiểmtra luôn xem miệng vòi phun có bị tắc, tình trạng phun và rò nhiênliệu từ miệng phun. Thay vòi nếu thấy bị hỏng. 3) Kiểm tra độ kín khí Lắp vòi đã được chỉnh sửa sẵn sàng phun ở áp suất quy định vào công cụ kiểm tra vòi và tăng nhè nhẹ áp suất để kiểm tra áp suất. Giữ nguyên trạng thái này và kiểm tra xem có bị rò rỉ nhiên liệu từ đáy vòi không. Vòi tốt nếu không có rò nhiên liệu. 7.4.2Tháo vòi phun kín một lỗ có chốt. 7.4.2.1Tháo vòi phun trên động cơ. - Nới lỏng các đường ống cao áp - Tháo rời tất cả các đường ống cao áp 167 - Tháo đường dầu hồi - Sử dụng dụng cụ chuyên dụng tháo vòi phun và đệm vòi phun ra ngoài 7.4.2.2Kiểm tra vòi phun. 1) Kiểm tra áp suất phun - Lắp vòi phun lên thiết bị và xả không khí trong đường ống và vòi phun bằng đai ốc bắt vào vòi phun - Tác động nhanh vào cần bơm tay của thiết bị trong một thời gian ngắn để xả khí trong vòi phun - Tác động vào cần bơm tay của thiết bị chậm và quan sát của thiết bị. đồng hồ báo P - Khi vòi phun bắt đầu phun hãy đọc áp suất hiện thị trên đồng hồ. Áp suất mở vòi phun: + Vòi phun cũ: (105- 125) Kg/cm2 + Vòi phun mới: (115- 125) Kg/cm2 (Nếu áp suất phun không đúng phải điều chỉnh bằng đệm phía trên lò xo) - Sau khi phun song vòi phun không bị nhỏ giọt. 2) Kiểm tra rò rỉ 168 -Lắp vòi phun vào thiết bị kiểm tra vòi phun sau đó tác động vào cần bơm tay của thiết bị cho áp suất nhiên liệu thấp hơn áp suất phun khoảng (10- 20)kg/cm2 sau đó giữ cần bơm tay ở đó. Trong thời gian khoảng 10giây nếu vòi phun bị nhỏ giọt phải thay thế cặp kim phun. 3) Kiểm tra chum tia phun - Tác động vào cần bơm của thiết bị với tốc độ (15 – 60) lần/phút (vòi phun cũ), (30 – 60) lần/phút (vòi phun mới) - Kiểm tra chùm tia phun của vòi phun phun * Nếu chùm tia phun không đúng phải làm sạch hoặc thay thế cặp kim 7.4.2.3Tháo rời vòi phun. Hình 7.7. Các chi tiết của vòi phun. 169 - Sử dụng cụ chuyên dụng(SST) để tháo thân trên vòi phun - Tháo đệm điều chỉnh, lò xo, chốt nén, miếng ngăn và cặp kim phun. 7.4.2.4Làm sạch và kiểm tra. 1) Làm sạch a) Làm sạch kim phun b) Cối kim phun 2) Kiểm tra - Kiểm tra kim phun và cối kim phun xem có bị mòn xước, cháy rỗ, hư hỏng không Nếu các điều kiện trên không đảm bảo hãy thay thế cặp kim phun. Diesel - Làm sạch cặp kim phun bằng dầu - Lắp kim phun và cối kim phun sau đó đặt nghiêng kim phun 60o rồi kéo kim phun ra 1/3 chiều dài - Khi bỏ tay ra kim phun phải chuyển động từ từ xuống do trọng lượng của nó. - Lặp lại thao tác này khi quay kim phun ở một vài vị trí khác 170 7.4.2.5Lắp ráp vòi phun. - Lắp cặp kim phun, miếng ngăn, chốt nén, lò xo, đệm điều vòi phun phía trên. chỉnh và thân - Sử dụng cụ chuyên để lắp vòi phun dụng (SST) 7.4.2.6Lắp vòi phun lên động cơ. - Lắp đệm làm kín và vòi phun lên động cơ, sử dụng SST và clê lưc xiết vòi phun đúng lực xiết quy định. - Lắp đường ống dầu hồi thứ tự - Lắp các đường ống - Khởi động động cơ cao áp đúng và kiểm tra xem có rò rỉ nhiên liệu không